- Vedoucí oddělení
- Jiří Forejt
- jiri.forejt@img.cas.cz
- web laboratoře
Studium lidských aneuploidních syndromů na myším modelu.
Laboratoř myší molekulární genetiky se účastní spolupráce s šestnácti prestižními pracovišti v Evropě na společném projektu ANEUPLOIDY, jehož cílem je objasnění vlivu nerovnováhy genové dávky na lidské zdraví. Prototypem takové poruchy je nadpočetná kopie (trisomie) lidského chromosomu 21, známá jako Downův syndrom. Příspěvkem pražského pracoviště je vytvoření myši, která nese nadpočetný úsek chromosomu 17 obsahujícím 300 genů. Tyto myši vykazují s Downovým syndromem některé společné rysy, jako jsou poruchy růstu, kognitivních funkcí a častější výskyt leukemií. Ke studiu funkce normálních a nadpočetných genů v různých tkáních a v různých obdobích vývoje jsou užívány nejmodernější metody molekulární genetiky a genomiky včetně technologie DNA čipů. Projekt je podporován 6. rámcovým programem EU a Grantovou agenturou České republiky.
Genetická podstata vzniku nových druhů
K tomu, aby úspěšně vznikl nový živočišný druh (aby „z opice vznikl člověk“) je třeba, aby si malá skupina jedinců přestala vyměňovat geny s ostatními příslušníky svého druhu a jejich izolace se zachovala desítky, ale spíš stovky tisíc let. Časným příznakem takové reprodukční izolace je neplodnost hybridů mezi nově vznikajícím druhem a jeho původní rodičovskou formou. Před lety se laboratoři myší molekulární genetiky podařilo jako první na světě nalézt gen, který kontroluje hybridní sterilitu u obratlovců, gen Hybrid sterility 1 myši Mus musculus. Přesné molekulární mapování genu v myším genomu jsme potvrdili „vyléčením“ původně sterilních myší poté, co jsme do jejich genomu vnesli úsek DNA s „plodnou“ variantou genu Hybrid sterility 1. Další genetická a molekulární analýza mechanismu hybridní sterility ukazuje do důležitou roli pohlavního X chromozomu při vzniku nových druhů a na překvapivou souvislost s neplodností (u myší i u člověka) působenou chromozomálními translokacemi.
Nový myší model pro studium dědičnosti komplexních biomedicínských znaků.
Dědičnost tak významných komplexních znaků, jako jsou hypertenze, atheroskleroza, predispozice k nádorům, nebo schizofrenie je nepochybná, nicméně identifikace jednotlivých genů, které takový komplexní znak kontrolují a možnosti předpovědi výskytu takových chorob v potomstvu jsou stále nedokonalé. Hlavním důvodem je velký počet genů, které se na vytváření takového znaku podílejí a jejich rozmanité interakce. Laboratorní myš je nejlepším modelovým organismem pro studium dědičnosti komplexních znaků. Laboratoř myší molekulární genetiky připravila panel 28 chromozomálních substitučních kmenů myší, které významně usnadňují genetickou analýzu komplexních znaků tím, že snižují počet genů, jejichž interakce je třeba současně studovat až o 95 %. Například, pokud by studovaný znak byl řízen současně 20 geny na různých chromozomech, pak analýzou konsomických kmenů bude možné studovat roli každého genu odděleně. Tím se značně zvýší šance na identifikaci takových genů a pochopení jejich funkce. Projekt byl podporován Grantovou agenturou České republiky, grantem EU a dvěma granty z USA. Tyto unikátní myší kmeny byly vyžádány světovou referenční laboratoří myší genetiky, The Jackson Laboratory, Bar Harbor, Maine. Jedná se o neziskovou organizaci, která umožňuje sdílení myších modelů pro vědecké laboratoře na celém světě.
