Un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Michigan ha descubierto un conjunto de métodos que permitieron la primera edición exitosa del genoma basada en CRISPR en ratones de pasto del Nilo.
El estudio, publicado en Biología BMCes el primero en editar con éxito el genoma de los ratones de pasto del Nilo. Como roedores diurnos, las ratas de pasto del Nilo tienen patrones de sueño/vigilia similares a los de los humanos que pueden ser beneficiosos en la investigación clínica o traslacional.
Actualmente, la investigación médica depende en gran medida de los ratones de laboratorio, que son ratones nocturnos que están activos durante la noche y duermen durante el día. Junto con estos diferentes patrones de sueño, los mamíferos diurnos y nocturnos han evolucionado de manera diferente, incluido un cableado distinto de circuitos neuronales y redes reguladoras de genes.
“Las diferencias entre los mamíferos diurnos y nocturnos presentan un error traslacional significativo cuando se aplican los hallazgos de la investigación de roedores a humanos. Varios neuroprotectores, como los que han demostrado ser efectivos en modelos de isquemia cerebral en ratones o ratas, los tratamientos han fallado en ensayos clínicos de accidentes cerebrovasculares en humanos, con evidencia cada vez mayor. implicando las diferencias diurnas y nocturnas como la causa de tales fracasos”, dijo Lily Yan, coautora del estudio y profesora en el Departamento de Psiquiatría de MSU.
Katrina Linning-Duffy y Jiaming Shi, coautores del estudio, también trabajan en el laboratorio de Yan.
Debido a que las diferencias entre los animales diurnos y nocturnos son complejas, los investigadores creen que es necesario un modelo diurno para desentrañar los vínculos entre genes y comportamientos que son relevantes para la salud y las enfermedades humanas.
El método desarrollado implica un protocolo de superovulación que puede producir unos 30 óvulos por mujer. También desarrollaron protocolos para el cultivo y manipulación de embriones in vitro (in vitro) y la focalización de genes in vivo (in vivo) utilizando GONAD, o edición del genoma mediante métodos de administración de ácido nucleico oviductal.
La colonia de ratas del pasto del Nilo es un recurso único disponible en MSU. En 1993 se estableció en el campus una colonia de ratas de pasto del Nilo gracias a los esfuerzos conjuntos de los departamentos de psicología y biología integrativa y las instalaciones de edición transgénica y genómica.
Los proyectos de investigación que involucran ratones de pasto del Nilo han sido financiados continuamente en MSU durante más de 30 años. Los animales de la colonia de ratas de pasto de MSU se comparten con más de 20 laboratorios de investigación en los Estados Unidos, Canadá, Bélgica, China y Japón que estudian temas que incluyen los ritmos circadianos y el sueño, el estado de ánimo y la cognición, la función inmune, el síndrome metabólico y la biología evolutiva.
Huirong Xie es director de programa de la Instalación de Edición de Genoma y Transgénicos de MSU.
“Esperamos que los ratones de pasto del Nilo eventualmente se conviertan en un modelo mamífero alternativo para investigar el papel de los genes en cualquier proceso biológico, especialmente en el que el cronotipo (diurno versus nocturno) es una variable biológica importante”, dijo Yan. “Este estudio será un primer paso esencial hacia un objetivo de largo alcance”.
Los coautores del estudio son Huirong Xie, director de programa del Centro de edición de genoma y transgénicos de MSU; Katrina Linning-Duffy y Jiming Shi, que trabajan en el laboratorio de Yan.
