Kontrola gryzoni: Regiony mózgu zazwyczaj gęste od receptorów oksytocyny mają niższą ekspresję po wstrzyknięciu za pomocą narzędzia CRISPR kompatybilnego międzygatunkowo.

Według nowego badania forma edycji CRISPR może modyfikować ekspresję receptorów oksytocyny u co najmniej sześciu – a być może ponad 80 – gatunków gryzoni. Naukowcy twierdzą, że narzędzie, które umożliwia międzygatunkowe porównania tego, jak receptory kształtują zachowania społeczne, może być również przystosowane do innych genów.

Oksytocyna słynie ze swojego wpływu na zachowania społeczne, takie jak więź między matką a dzieckiem u wielu gatunków zwierząt lub między partnerami u niektórych. Cząsteczka lub jej podobna forma jest ewolucyjnie konserwowana, ale gatunki różnią się wzorami ekspresji receptorów oksytocyny w całym mózgu.

Naukowcy mogą łatwo manipulować tymi receptorami u myszy, które mają szeroki wachlarz linii genetycznych. Ale jeśli chodzi o badanie zachowań społecznych, inne gatunki mogą zaoferować wgląd, którego myszy hodowane w laboratorium nie mogą, mówi główny badacz Larry Young, dyrektor Centrum Translacyjnej Neuronauki Społecznej na Uniwersytecie Emory w Atlancie w stanie Georgia. Na przykład norniki preriowe łączą się w pary; kolczaste myszy żyją we wspólnocie.

Ponieważ gen receptora oksytocyny różni się w zależności od gatunku, zaprojektowanie nowego przewodnika RNA CRISPR dla każdego „miało wymagać dużo pracy”, mówi badacz Arjen Boender, który jest pracownikiem naukowym w laboratorium Younga. Porównał więc sekwencje genetyczne czterech gatunków gryzoni i znalazł dwa konserwatywne regiony, które mogą służyć jako cele międzygatunkowe. On i jego koledzy zaprojektowali nowe przewodnie RNA skierowane do tych regionów, zapakowali je w wirusy i wysłali narzędzia do badaczy gryzoni w całych Stanach Zjednoczonych.

Jeden z przewodników ograniczył ekspresję receptora dla wszystkich sześciu badanych gatunków — nornika preriowego, chomika złocistego, myszy domowej, myszy jelenia kalifornijskiego, szczura norweskiego i myszy kolczastej — współpracownicy odkryli, gdy wstrzyknęli wirusa do obszaru mózgu znanego z zazwyczaj gęste z receptorami. U norników preriowych nie był neurotoksyczny i nie wpływał na ekspresję receptora wazopresyny, pomimo ścisłego związku między genem, który je koduje, a genami kodującymi receptory oksytocyny. Badanie zostało opublikowane w zeszłym miesiącu w Postępy nauki.

Praca reprezentuje wahadło w tej dziedzinie po dziesięcioleciach skupiania się na myszach transgenicznych, mówi Robert Froemke, profesor w Instytucie Neuronauki Uniwersytetu Nowojorskiego i wydziale otolaryngologii. To, jak mówi, „umożliwi zadawanie wielu interesujących pytań innym gatunkom”.

Young i jego współpracownicy badają behawioralne skutki używania CRISPR do manipulowania ekspresją receptorów oksytocyny u norników preriowych. Niedawne badania ujawniły, że norniki preriowe zmodyfikowane tak, aby nie miały funkcjonujących kopii tych receptorów, nadal tworzą wiązania w parach. Ale tłumienie ich ekspresji w późniejszym życiu iw określonych obszarach mózgu może mieć inny efekt, mówi Young.

Ten rodzaj eksperymentu, choć standardowy na myszach laboratoryjnych, może zaoferować nowy wgląd w neuronalne podstawy zachowań społecznych u norników preriowych i innych nietradycyjnych gatunków gryzoni, mówi. Jest to coś, co Young i jego współpracownicy mają nadzieję umożliwić, udostępniając szeroko swoje narzędzie.

„Korzyścią jest to, że jest dostępny od ręki” — mówi Young — co oznacza, że ​​badacze nie muszą mieć doświadczenia w projektowaniu narzędzi CRISPR, aby z niego korzystać. A ponieważ tego typu narzędzia docierają do większej liczby laboratoriów i bada się więcej gatunków, mówi, że wzmacnia to pole jako całość.

„Daje to większą możliwość powiedzenia:„ Jakiego rodzaju rzeczy można uogólnić między gatunkami? ”- mówi Young. „Co sprawia, że ​​​​jest bardziej prawdopodobne, że będzie można go uogólnić na ludzi”.