Новый метод помогает связать сложное поведение мышей с генами, которые на них влияют

Мыши – один из наиболее часто используемых лабораторных организмов, широко используемых для изучения всего, от аутизма до инфекционных заболеваний. Тем не менее, геномные исследования на мышах отстают от исследований на людях.

"Полногеномные ассоциативные исследования – сопоставление генов с болезнями и другими признаками – в последнее десятилетие сыграли важную роль в генетике человека," сказал Абрахам Палмер, доктор философии, профессор психиатрии Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета. "Но в генетике животных прогресс не был таким большим. Это связано с тем, что исследователи в основном использовали скрещивания между инбредными штаммами, что делает невозможным точное определение конкретных участков генома или отдельных генов, связанных с признаком. Кроме того, у нас раньше не было хороших способов рентабельного генотипирования животных."

Теперь, в исследовании, опубликованном 4 июля 2016 года в Nature Genetics, команда Палмера использовала 1200 беспородных мышей, которые больше похожи на естественную популяцию, для тестирования нового экономичного метода поиска конкретных генов, связанных с 66 различными физическими и поведенческими особенностями. черты.

"Это система, которая может быть использована для обнаружения генов, связанных с любым сложным признаком, который интересует исследователя, в любой животной модели," Палмер сказал. "Мы можем изучить любую черту и быстро разработать гипотезу о конкретных генах. Это похоже на полногеномные ассоциации на людях, но дешевле. И мы можем посмотреть на определенные черты, которые мы не можем у людей."

Раньше только большие участки хромосомы могли быть связаны с определенным признаком или поведением мыши. В методе Палмера используется преимущество превосходного смешения, присущего беспородной популяции, чтобы помочь перейти к конкретным генам с использованием двух этапов: генотип за секвенированием, которое представляет собой последовательность примерно одного процента генома мыши; и секвенирование РНК, которое идентифицирует только гены, "на" в конкретной ткани, такой как мозг.

При таком подходе исследователи обнаружили многочисленные ассоциации между генами и чертами, с которыми они связаны. Например, они сообщают, что мышиный ген Azi2 связан с эффектами метамфетаминов на движения тела, а мышиный ген Zmynd11 связан с тревожным поведением. По словам Палмера, результаты могут иметь клиническое значение, поскольку у людей есть аналогичные гены.

Затем команда разработает мышей, у которых конкретно отсутствуют эти гены, чтобы определить, действительно ли ассоциации являются причинными, и лучше понять лежащие в основе механизмы.

"Это исследование было чрезвычайно полезным, поскольку впервые эти два гена были идентифицированы как играющие роль в психологических условиях," Палмер сказал. "И теперь мы можем подумать о нацеливании на эти гены или белки, которые они кодируют, с помощью новых терапевтических средств."