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.
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.
Показав, что редактирование генов возможно у этого вида морских ежей, будущие исследования могут использовать эти методы на морских ежах для развития биологии развития.
Читать еще:
Прямая трансляция конференции Microsoft Build 2020.
Ученые обнаружили невосприимчивых к COVID-19 людей.
Найдено антитело, которое нейтрализует не только SARS-CoV-2, но и старые коронавирусы.