Tajemství laboratorních myší odhaleno!

Na stránkách Nature Genetics byla v neděli 29. 5. 2011 zveřejněna publikace o původu laboratorních myší (http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.847.html), na které se podílel promovaný biolog Jaroslav Piálek, CSc., z Ústavu biologie obratlovců AV ČR (ÚBO) v Brně. Práce je výsledkem mezinárodní spolupráce Jacksonovy laboratoře v Bar Harboru, Severokarolínské univerzity v Chapel Hill, Arizonské univerzity v Tucsonu, Michiganské University v Ann Arbor, Univerzity v Montpellier, Tchajwanské národní univerzity v Taipei a ÚBO.

Myši domácí (obr. 1) kolonizovaly nová území Starého a Nového světa jednak aktivně, vlastní migrací, jednak pasivně, např. lodní dopravou. Do druhé skupiny migrantů patří i takzvané tančící myši, které převáželi námořníci z Číny a Japonska do svých domovů jako domácí mazlíčky. Z vědeckého pohledu právě tato skupina myší hrála největší roli při odvozování klasických laboratorních kmenů, které se staly nenahraditelným objektem biomedicínských studií, např. rakoviny, imunity či obezity. Do roku 2002, kdy byla publikována kompletní sekvence genomu laboratorního kmene C57BL/6, zasloužily se práce využívající laboratorní myši o udělení třinácti Nobelových cen.

Navzdory velkému přínosu vědě, jedno tajemství zůstávalo po celou dobu existence klasických laboratorních myší utajeno. Prvním kmenem myší, odvozeným křížením mezi bratrem a sestrou k dosažení genetické homogenity (inbrední kmen), se stal DBA (Dilute Brown Non-Agouti). Jeho vznik byl publikován roku 1909 a od té doby badatelé získali více jak 200 inbredních kmenů. Bohužel o původu klasických kmenů nebyly dochovány žádné podrobné údaje. Jedinou možností, jak zjistit genetickou strukturu myších kmenů, je celogenomová analýza velkého počtu diagnostických markerů reprezentujících jednoznačně populace myší, z nichž mohly být klasické kmeny odvozeny. Článek publikovaný v Nature Genetics toto tajemství odhaluje.

Myš domácí má 20 chromozomů a délka genomu přesahuje 2,7 x 10⁹ párů bází. V publikaci byla zveřejněna data ze 198 vzorků, zahrnujících 36 myší odchycených v přírodě, 62 kmenů odvozených recentně z přírodních populací (a se známou genealogií) a 100 klasických kmenů myší. První skupinu myší použili vědci pro diagnostiku genetických markerů tří forem myší: východoevropské Mus musculus musculus, západoevropské M. m. domesticus a asijské M. m. castaneus. Každý vzorek byl genotypován na přítomnost 549 599 jednotlivých nukleotidových polymorfismů (single nucleotide polymorphisms, SNP) a 117 203 oligonukleotidů s proměnlivou intenzitou signálu pro detektor SNP (variable intensity oligonucleotides, VINO).

Výsledky prokazují (obr. 2), že klasické laboratorní kmeny jsou odvozeny z malého počtu „tančících myší", a mají tudíž omezený počet odlišných genetických variant (haplotypů). Do jejich genomů přispěly všechny tři formy myší, i když různým dílem: M. m. domesticus 94,4 %, M. m. musculus 5,4 % a M. m. castaneus 0,2 %. Oproti tomu kmeny odvozené z myší odchycených v přírodě zachycují poměrně vysokou genetickou proměnlivost pozorovanou v přírodních populacích. Jaroslav Piálek poukazuje i na praktickou stránku této studie: „Vzhledem k faktu, že laboratorní kmeny jsou stále dominantním modelem biomedicínských studií, přináší tato práce okamžitý efekt v možnostech cíleného plánování experimentů sloužících k asociačnímu mapování genů ovlivňujících negativně lidské zdraví."

Bližší informace: Ústav biologie obratlovců, www.ivb.cz, prom. biol. Jaroslav Piálek, CSc., tel: 568 422 195, jpialek@brno.cas.cz, http://www.ivb.cz/zamestnanci-prom-biol-jaroslav-pialek-csc.html

---

Autor: Mgr. Jan Bartáček
Odbor mediální komunikace
Akademie věd ČR

+420 221 403 516
+420 602 103 077
bartacek@kav.cas.cz
Národní 3; 117 20 Praha 1
www.avcr.cz

---

52