Český badatel J. Piálek spoluautorem publikace v Nature Genetics
Na stránkách Nature Genetics byla v neděli 29. 5. 2011 zveřejněna publikace o původu laboratorních myší, 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 10
9 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.“
Obr. 2
Popisky k obrázkům:
Obr. 1
Portrét dvou poddruhů myší domácích obývajících evropský kontinent. Západoevropská forma,
Mus musculus domesticus, je vlevo, východoevropská forma,
M. m. musculus, vpravo.
Foto: Miloš Macholán
Obr. 2
Podíl diagnostických znaků tří forem myší v přírodních populacích (horní část panelu), v
kmenech odvozených z přírodních populací (střední část panelu) a u klasických laboratorních kmenů
(dolní část panelu). Zelená je charakteristická pro
M. m. castaneus, červená pro
M. m. musculus a modrá pro
M. m. domesticus.
31 May 2011
