ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
Интеллектуальная Система Тематического Исследования НАукометрических данных |
||
Как хорошо известно, половые клетки – специализированные клетки организма, которые обеспечивают важнейшую биологическую функцию непрерывной передачи генетической и эпигенетической информации из поколения в поколения, являясь ключевым процессом полового размножения. Понимание механизмов генетического контроля закладки, развития и поддержания гомеостаза линии половых клеток имеет существенную фундаментальную и прикладную ценность. Методом обратной генетики, нокаута, у мышей были охарактеризованы примерно 40 генов, участвующих в специализации и развитии первичных половых клеток в эмбриональный период. Примерно столько же генов и локусов, необходимых для пост-натального развития половых клеток, были идентифицированы с помощью метода прямой генетики, N-ethyl-N-nitrosourea (ENU)-опосредованного мутагенеза. Последний подход, однако, не выявил гены развития первичных половых клеток (ППК), что свидетельствовало о гибели мутантов в эмбриональный период вследствие наличия у этих генов дополнительных жизненно важных функций вне линии половых клеток. В то же время, в литературе практически отсутствуют сведения о попытках использования подходов прямой генетики с целью выявления генов, контролирующих спецификацию, миграцию и пролиферацию/жизнеспособность ППК. Указанные обстоятельства побудили нас использовать ENU-мутагенез для анализа фенотипа ППК в пренатальный период развития, и этот анализ ляжет в основу настоящего исследования. Мы ожидаем, что данный подход позволит идентифицировать несколько новых генов раннего развития ППК и, тем самым, внесет существенный вклад в понимание механизмов генетического контроля развития линии половых клеток млекопитающих и разработку подходов к лечению патологий репродуктивной системы человека.
Мы ожидаем, что по итогам 3-х лет выполнения проекта будет идентифицирован по крайней мере один новый белок- или РНК (miRNA, lncRNA, ERV)-кодирующий ген/локус, вовлеченный в специализацию, миграцию, пролиферацию или поддержание жизнеспособности ППК. Результаты будут опубликованы в 3 статьях, из которых по крайней мере одна будет представлена в авторитетном международном журнале. В случае успешного достижения цели проекта в первые один или два года, будет инициирован и, по возможности, осуществлен комплементарный анализ, направленный на исправление дефекта с помощью ДНК дикого типа или CRISPR/Cas9-опосредованной корректировки мутации, являющейся причиной данного дефекта. Возможно, что будет реализован, также с помощью CRISPR/Cas9-системы, традиционный подход обратной генетики (нокаут) имеющий целью создания полностью неактивного аллеля (null allele) и сравнения фенотипов null- и ENU-мутантов. Это позволит, во-первых, подтвердить правильность картирования мутации и, во-вторых, оценить степень ее гипоморфности. Ввиду отсутствия адекватной культивируемой модели ППК, подобные генные манипуляции могут быть осуществлены в получаемых из фибробластов мутантных мышей индуцированных плюрипотентных клетках (иПСК), которые затем будут дифференцированы в ППК в культуре (Hayashi et al., 2011) и(или) in vivo, посредством инъекций этих иПСК в бластоцисты и отслеживанием судьбы ППК-потомков в составе химерных эмбрионов.
У руководителя проекта есть достаточный опыт изучения эмбриональных и взрослых половых клеток. Так, с помощью условного нокаута, им была показана функция известного регулятора плюрипотентности гена Oct4 в поддержании жизнеспособности ППК мыши (Kehler et al., 2004). Помимо этого, под его руководством был выявлен новый поверхностный маркер сперматогониальных стволовых клеток – E-кадгерин (Толкунова, 2008). Более ранние исследования руководителя проекта касались различных аспектов сперматогенеза млекопитающих (Belokopytova et al., 1993; Tomilin et al., 1998; Белокопытова, 1993; Томилин, 1998; Томилин, 1996). Таким образом, в коллективе имеется достаточно серьезная методическая база и опыт изучения половых клеток. В распоряжении участников комплексного проекта имеется панель из примерно 150 линий мышей G1, которые были полученных от 72 фаундеров (G0), прошедших в лаборатории В.С. Тарабыкина (ННГУ) обработку ENU (т.е. примерно по 2 линии на фаундера). В среднем, каждый из фаундеров несет по 100 мутаций, что предполагает панель из примерно 7200 точечных мутаций, которые будут скринированы в ходе реализации настоящего проекта на указанные фенотипические проявления.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2018 г.-31 декабря 2020 г. | ENU-опосредованный поиск новых генов развития половых клеток мыши |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".