Генетики зробили кальмарів прозорими, відредагувавши їх геном

Дослідники з Морської біологічної лабораторії Чиказького університету вперше успішно відредагували гени головоногого молюска.

Вже понад століття кальмари виду Doryteuthis pealeii виступають для вчених досить цінними моделями для генетичних експериментів. Робота Алана Ходжкіна і Ендрю Хакслі з цими головоногими молюсками, удостоєна Нобелівської премії, в 1940-х і 50-х роках призвела до основоположного відкриття в області нейробіології. Інші ж дослідження унікальної здатності кальмарів, що дозволяє їм зливатися з оточенням, відкривають неймовірні перспективи для створення камуфляжу майбутнього покоління.

У новому дослідженні, опублікованому в журналі Current Biology, дослідники описують перший успішний досвід з редагування генів Doryteuthis pealeii. Щоб дослідити ефективність методики CRISPR на цьому організмі, вчені заблокували один ген, що відповідає за пігментацію тварин.

Успішні результати показали, що генетично змінені особи втрачали до 90% пігменту на клітинах шкіри. Ступінь зниження пігментації в підсумкових зразках була безпосередньо пов'язана з термінами використання CRISPR під час розвитку ембріонів. Їм у різний час ін'єкували CRISPR-Cas9 перед першим поділом клітин, що призводило до появи «мозаїчних» ембріонів з різним ступенем знецінення.

"Чесно кажучи, якби ви запитали мене п'ять років тому, чи зможемо ми це зробити, я б просто хихикнула і сказала: «Я мрію про це». Не вірилося, що таке можливо насправді - і все ж результат очевидний ", - розповіла Керрі Альбертін, одна з дослідників, в інтерв'ю NPR.

Вивід безбарвних кальмарів

Поряд з тим, що дослідники вперше довели ефективність процесу редагування генів CRISPR у головоногих, вони також продемонстрували кілька інноваційних методів доставки системи CRISPR в ембріон кальмару. Щільний зовнішній шар покриву зародка вимагав спеціальних мікроножниць для проникнення у внутрішнє середовище і скошеної кварцової голки для тонких маніпуляцій.

"Можливість вимикати гени живих кальмарів дозволить нам знайти відповіді на цілу низку питань: як мозок головоногого молюска кодує складні поведінкові патерни порівняно з мозком хребетних? Як створюється камуфляж і як він контролюється мозком? ", - пишуть вчені у висновку до свого нещодавно опублікованого дослідження.