CRISPR в действии: ученые сделали морских ежей альбиносами

Исследователи из Университета Цукуба создали морских ежей-альбиносов с использованием CRISPR и надеются, что этот вид может вернуть морского ежа на передний план исследований в области биологии развития. Об этом пишет Current Biology.

Биологи изучают морских ежей уже более 100 лет, потому что у них прозрачные яйца, а их эмбриональное развитие и акты оплодотворения легко видны. И живут они к тому же до 200 лет, что делает этих животных интересными для изучения еще с точки зрения долгожительства и отсутствия старения.

Однако наряду с их долгой жизнью у них есть и долгий цикл размножения. Наиболее изученные виды морских ежей имеют период размножения от одного до двух лет. Это серьезное ограничение для исследований, в которых основное внимание уделяется вставке или редактированию генов, в основе которых лежит быстро рожденное потомство. Поскольку понимание точной функции генов стало доминировать в области биологии развития, морские ежи потеряли свою популярность как модельное животное.

Профессор Сунсуке Ягучи и его команда в Центре морских исследований Университета Цукуба Симода хотели найти способ сократить продолжительность цикла размножения. Они исследовали несколько видов морских ежей и изменили их корм и окружающую среду. Благодаря этим усилиям они обнаружили Temnopleurus reevesii, вид, у которого цикл размножения составляет всего полгода.

Ломают стереотипы: змеи умеют формировать стабильные социальные связи

В качестве доказательства концепции исследования ученые сосредоточились на гене, который отвечает за выработку пигмента, окрашивающего морских ежей. Используя технологию CRISPR, они выбили ген пигмента у T. reevesii, который обычно имеет глубокий пурпурный цвет. В ходе этой процедуры были успешно получены мутанты-альбиносы, но выжили только самцы морского ежа. Поэтому, чтобы создать мутантов первого поколения, команда использовала яйцеклетки от T. reevesii и сперму от мутантных особей. Затем они использовали самок и самцов первого поколения для получения мутантов второго поколения, у которых отсутствовали обе копии гена пигмента.

Эти морские ежи были альбиносами. Но выживаемость была довольно низкой. Многие личинки морского ежа-альбиноса из поколения F2 не выдерживали воздействия ультрафиолетового света. Это говорит о том, что пигмент может помочь защитить морских ежей от ультрафиолета или помочь в регенерации.

Все дело в РНК: почему пожилые люди тяжелее переносят COVID-19

Показав, что редактирование генов возможно у этого вида морских ежей, будущие исследования могут использовать эти методы на морских ежах для развития биологии развития.