XV Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2023

Мыши линии Balb/c (Инбредные)

Генотип: b, c, H-2d.

Особенностью данной линии мышей является высокая способность к обучению, так как они имеют более тяжелый и большой мозг, по сравнению с другими линиями лабораторных мышей. От этого мыши очень эмоциональны и имеют плохую психическую стабильность, сильно переживают любой стресс. Исследованиями установлено, что белые мыши редко проявляют агрессию.

Основные области использования: в научных экспериментах для решения практически всех медико-биологических проблем, для которых выступают в качестве моделей эксперимента. Обладают высокой чувствительностью к ионизирующему излучению [1].

Выбор линии осуществляется исследователем для определенных целей опыта, учитывая основные генетические характеристики животных.

Крайне важно поддерживать чистоту линии для получения верных и одинаковых результатов при повторении экспериментов. Для этого достаточно регулярно проводить мониторинг животных и под особым контролем соблюдать методику и условия их разведения. Для обеспечения качества лабораторных животных чрезвычайно важен генетический контроль.

Выведенные чистые линии лабораторных животных помогли в проведении исследований, которые раньше были недоступны, например в области иммунологии и онкологии, изучение гипертонии и пороков сердца. [2].

Инбридинг. Эксперименты с использованием аутбредных линий велись вплоть до 1930-х годов, когда стало понятно, что линии животных не подходят для всех экспериментов, те являются индивидуальными. В связи с этим прибегают к инбридингу – близкородственному скрещиванию. Такие животные гомозиготны и генетически одинаковы, что обеспечивает получение верных результатов и возможность их воспроизведения в любой лаборатории. Генетическая однородность позволяет использовать меньшее количество животных для получения доказательных результатов. В инбредных линиях гомозиготность животных сохраняется постоянным спариванием родных братьев и сестер. Каждый инбредный штамм – это исключительное сочетание генетического материала, порождающее особый фенотип. Многие такие фенотипные черты полезны в экспериментах, часть из них используют для выведения позволяют моделировать болезни, анатомические характеристики и психологическое поведение [1].

Методы/способы оценки и поддержания чистоты линии лабораторных животных

Первые показатели нарушения чистоты линии можно определить по 2 показателям: плодовитость и поведение. Резкие изменения могут быть вызваны влиянием генетики или окружающей среды, что должно сопровождаться выяснением причин.

Нарушение чистоты линии происходит из-за единичных мутаций или в результате случайных скрещивании с животными другой линии. Частота такой контаминации возрастает, если в одном помещении содержались разные линии с одинаковым окрасом. Генетический контроль не помогает в предотвращении «загрязнения» линии, но важен для поддержания чистоты.

Генетический контроль делят на 3 категории:

Характеризация линии. Процедуру проводят для подтверждения чистоты генотипа инбредных животных и создания новых линий с помощью проверки большего количества локусов-маркеров. Маркеры делят по биологическим функциям: биохимические, морфологические, иммуногенетические, молекулярные генетические, фармакогенетические и цитогенетические. Биохимические и иммуногенетические маркеры чаще исследуют, так как они обеспечивают точность, просты в исполнении, эффективны и экономичны. Данные группы маркеров наиболее изучены и их проще обнаружить.

Мониторинг I. Изредка проводится для подтверждения генотипа линии, воспроизводимой в питомнике.

Мониторинг II. Используют для подтверждения частных подгрупп, которые характеризуются минимальным набором маркеров, что позволяет выделять их в отдельную линию [3].

Помимо исследования маркеров есть иные способы проверить чистоту линии лабораторных животных:

Реципрокная изотрансплантация кожи позволяет контролировать гомозиготность по большому количеству генов. Метод прост и не требует больших материальных затрат. Трансплантацию проводят на 2-, 3-месячных мышах и 3-, 3,5-месячных крысах, но не ранее 6-недельного возраста.

Массовый SNV (единичные нуклеотидные варианты) анализ позволяет различить особей разных линий. Он заключается в нахождении различий в последовательности ДНК размером в один нуклеотид (A, T, G или C). Однако данный метод недостаточно точен, иногда возникают трудности в разделении, а так же ошибки секвенирования [4].

Полногеномное или полноэкзомное секвенирование позволяет сравнивать геномы отдельных особей между собой. Минусом является дороговизна данного подхода.

Использование микросателлитов в качестве ДНК-маркеров – самый популярный метод генетического мониторинга чистоты линий лабораторных животных.

В наше время сканирование генома с использованием SNP-маркеров стало дешевым. В геноме мыши миллионы SNP, в которых различаются отдельные особи или инбредные штаммы. Особи, подлежащие тестированию, могут быть типизированы и сравнены с известным профилем SNP аутентичных штаммов. В тех генах, где животные отличаются, можно провести количественный анализ. Этот метод также позволяет изучать успешность обратного скрещивания для получения когенных штаммов [5].

Для контроля гомозиготности мышей инбредных линий используют метод изотрансплантации кожи, о котором упоминалось ранее. Ценность метода заключается в том, что он:

1) позволяет контролировать гомозиготность по большому числу генов;

2) дает возможность обнаружить самые мелкие генетические различия между особями одной линии;

3) прост и не требует больших материальных затрат;

4) чтение результатов однозначно - приживление или отторжение пересаженной кожи;

5) короткие сроки проведения.

Трансплантация кожи с хвоста на бок с правой стороны в области грудной клетки осуществлялась по общепринятой методике в современной модификации. Наблюдение за состоянием животных осуществлялось каждый день в течение месяца, затем 1 раз в неделю, после 200 дней 1 раз в месяц. Общий срок наблюдения составляет 250-300 дней [6].

Таким образом, главными плюсами при выборе мышей линии BALB/c являются их высокая обучаемость, высокая психоэмоциональная лабильность, что позволяет использовать их в исследованиях по психологии. «Золотым стандартом» в проверке чистоты линии мышей является трансплантационный метод. Он позволяет в достаточно короткий срок определить чистоту особи, не используя для этого дорогих реактивов или оборудования. В настоящее время на ряду с трансплантационным методом широкой популярностью пользуется микросателлитный анализ с помощью ПЦР. Он позволяет сравнить минимум две последовательности, которые при чистоте линии должны совпадать.

Список литературы:

1. Мышилинии Balb/c (Инбредные) [Electronic resource]. URL: https://ib.komisc.ru/rus/nauchnye-kollektsii/351-nauchnaya-kollektsiya-eksperimentalnykh-zhivotnykh/2373-myshi-linii-balb-c-inbrednye (accessed: 19.11.2022).

2. Gajdaj Е.А., Gajdaj D.S. Genetic variety of laboratory mice and rats: history of occurrence, methods of obtaining and control // Lab Anim Sci Rus. 2019. Vol. 2, № 4.

3. Букреев Ю.М. et al. Мониторинг чистоты линий лабораторных мышей с использованием ДНК-маркеров: 3 // Российский биотерапевтический журнал. 2017. Vol. 16, № 3. P. 86–91.

4. Хлесткина Е.К., Салина Е.А. SNP-маркеры: методы анализа, способы разработки и сравнительная характеристика на примере мягкой пшеницы // Генетика. 2006. Vol. 42, № 6.

5. Rusenova N., Парванов П., Станилова С. Метод мультиплексной ПЦР для быстрого обнаружения Paenibacillus larvae в гнилостной массе сот и колониях бактерий // Прикладная биохимия и микробиология. 2013. Vol. 49. P. 88–93.

6. Трещалина Е.М. Иммунодефицитные мыши Balb/c nude и моделирование различных вариантов опухолевого роста для доклинических исследований: 3 // Российский биотерапевтический журнал. Россия, Москва: Федеральное государственное бюджетное учреждение «Российский онкологический научный центр им. Н. Н. Блохина» Минздрава России, 2017. Vol. 16, № 3. P. 6–13.

Код для цитирования: Скопировать