Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Czy szczury i myszy laboratoryjne będą mogły spać spokojnie?
10.02.2011

Niedawno po raz pierwszy w historii udało się zsekwencjonować genom skorupiaka. Na celownik naukowcy wzięli Daphnia pulex, czyli małego słodkowodnego stawonoga, w naszych stronach znanego bardziej jako dafnia, bądź rozwielitka. Genom, który zawiera raptem 200 Mpz okazał się największym pod względem zawartości genów. Grupa naukowców pracująca z rozwielitką zidentyfikowała 30907 genów, z których ponad jedna trzecia nie została jeszcze udokumentowana w żadnym innym organizmie. Co więcej w żadnym badanym dotychczas organizmie wielokomórkowym nie odnotowano takiej ilości genów.

Liczba zidentyfikowanych genów u rozwielitki robi wrażenie. Dla porównania człowiek posiada 23 tysiące, a muszka owocówka 16 tysięcy. Znajomość tych genów być może ułatwi zrozumienie mechanizmów wykorzystywanych przez dafnię w przystosowywaniu się do ciężkich warunków środowiska. Organizmy te bowiem są w stanie doskonale sobie poradzić i egzystować zarówno w przypadku niedoboru tlenu w otoczeniu, zmiennych temperatur czy zmian odczynu wody.

Rozwiązanie genomu rozwielitki zapoczątkuje nową erę w ekotoksykologii. Kod DNA dafni pomoże usprawnić i przyspieszyć badania toksyczności różnych substancji chemicznych oraz substancji zanieczyszczających środowisko, bez konieczności wykorzystywania do eksperymentów szczurów i myszy laboratoryjnych. Naukowcy mają w planach opracowanie sposobów wykorzystania profili ekspresji genów do wskazania toksyn, stanowiących zagrożenie dla środowiska lub zdrowia ludzkiego. Będzie to dużo szybsze i tańsze niż testowanie trucizn na zwierzętach. Jednak, jak na łamach Nature twierdzi John Colbourne, dyrektor Center for Genomics and Bioinformatics na Indiana University w Bloomington i główny autor projektu - wszystko jest jeszcze dalekie od ideału „bo geny, które mają największe znaczenie ekologiczne dla genetyków są trudne do wykrycia w tradycyjnym modelu, w którym organizmy utrzymywane są w kontrolowanych warunkach laboratoryjnych". Jednakże dafnia stanowi ważny model ekologiczny i ze znajomością jej genomu łatwiej będzie badać środowisko.

Jak mówi Wim De Coen z European Chemicals Agency, wykorzystanie różnych narzędzi genetycznych i ekspresja genów opartych na kodzie DNA z rozwielitki może być szeroko wykorzystane w programach takich jak np. European Commission's REACH regulation for chemicals and their safe use. Jednak na początku naukowców czeka przeprowadzenie wielu badań mających na celu stworzenie baz danych łączących profile ekspresyjne z efektami działania toksyn.

Skorupiaki mają zdolność samoklonowania się. Ciekawą cechą rozwielitek jest także to, że w sytuacjach ekstremalnego stresu potrafią wytworzyć nowe części ciała. Więc poza badaniami toksyczności różnych związków chemicznych na rozwielitkach, naukowcy będą mogli umieścić identyczne genetycznie stworzenia w różniących się środowiskach i śledzić zmiany w ekspresji ich genów.

Dafnia ma wiele zalet jako organizm modelowy. Badania Colbourna wykazały, że w przeciwieństwie do innych bezkręgowców, organizm ten ma wiele wspólnych genów z człowiekiem. Jest także istotnym ogniwem w łańcuchu pokarmowym na którego końcu często znajduje się człowiek. Tworzenie profili ekspresyjnych charakterystycznych dla konkretnego zaburzenia środowiska życia rozwielitki może kiedyś okazać się ważnym czynnikiem w ochronie zarówno zdrowia ludzi jak i ekosystemów.

Źródło: www.nature.com/news oraz www.sciencemag.org

Oprac.: Tomasz Sznerch

KOMENTARZE
Newsletter