Кошка и мышь (История Ральфа Уильямса)

Кошка и мышь (рассказ Ральфа Уильямса)

«Кот и мышь» — научно-фантастический роман Ральфа Уильямса. Первоначально опубликованный в июньском номере журнала Astounding Science Fiction за 1959 год, он был номинирован на премию Хьюго 1960 года за лучший короткометражный фильм, но не получил ее.

------

Мышь кенгуру

Мышь-кенгуру является одним из двух видов прыгающих мышей (род Microdipodops), обитающих в пустынях на юго-западе США, преимущественно в штате Невада. Название «мышь-кенгуру» связано с необычайной прыгучестью этого вида, а также с его привычкой к двуногому передвижению. Два вида: Бледная мышь-кенгуру - Microdipodops pallidus Темная мышь-кенгуру - Microdipodops megacephalus Оба вида мыши-кенгуру живут в экосистемах песчаных пустынь и добывают семена и растительность среди кустарников в своей естественной среде обитания. Также известно, что темная мышь-кенгуру иногда питается насекомыми и падалью. Мышь редко пьет воду, вместо этого получая ее метаболически из пищи, которую ест. Мышь-кенгуру собирает пищу и поддерживает большие тайники в своих норах, которые выкапываются на длину от 3 до 8 футов (от 1 до 2,5 метров). Нора, вход в которую мышь закрывает в светлое время суток, также используется для выращивания выводков от 2 до 7 детенышей. Бледная мышь-кенгуру зарывается только в мелкий песок, в то время как темная мышь-кенгуру предпочитает мелкую гравийную почву, но может также зарывать норы в песок или песчаную почву. Мыши-кенгуру ведут ночной образ жизни и наиболее активны в течение двух часов после захода солнца. Считается, что в холодную погоду они впадают в спячку. Хотя митохондриальные данные показывают, что клады, по-видимому, находятся в приблизительном генетическом равновесии и не испытывают каких-либо серьезных узких мест с течением времени, все еще существует проблема выживания меньших и более уязвимых субпопуляций Microdipodops из-за надвигающихся угроз среде обитания в пустыне Большого Бассейна. Мыши-кенгуру тесно связаны с крысами-кенгуру, принадлежащими к тому же подсемейству Dipodomyinae.

------

Мышь ob/ob

Мышь ob/ob, или мышь с ожирением, представляет собой мутантную мышь, которая чрезмерно ест из-за мутаций в гене, ответственном за выработку лептина, и становится глубоко тучной. Это модель диабета II типа на животных. Идентификация гена, мутировавшего в ob, привела к открытию гормона лептина, играющего важную роль в контроле аппетита. Первая мышь ob/ob возникла случайно в колонии в лаборатории Джексона в 1949 году. Мутация рецессивная. Мыши-мутанты фенотипически неотличимы от своих здоровых однопометников при рождении, но быстро набирают вес на протяжении всей жизни, достигая веса в три раза больше, чем у здоровых мышей. У мышей ob/ob развивается высокий уровень сахара в крови, несмотря на увеличение островков поджелудочной железы и повышенный уровень инсулина. Ген, затронутый мутацией ob, был идентифицирован с помощью позиционного клонирования. Этот ген вырабатывает гормон лептин, который вырабатывается преимущественно в жировой ткани. Одна из функций лептина — регулировать аппетит, сигнализируя мозгу, что животное сыто. Поскольку мышь ob/ob не может производить лептин, ее потребление пищи не контролируется этим механизмом.

------

Создание мышиных моделей рака молочной железы

Направленная экспрессия онкогенов в эпителиальных клетках молочной железы мыши является способом моделирования рака молочной железы человека. Мутация или сверхэкспрессия онкогенов может поддерживаться под контролем экспрессии в очень специфическом клеточном контексте, а не во всем организме. Другой способ моделирования рака молочной железы человека заключается в целенаправленном ингибировании гена-супрессора опухоли. Мыши в генетических исследованиях В 1909 году Кларенс С. Немного развился первый инбредный штамм, мышь DBA (разбавленная, коричневая, не агути). В 1915 году Н. М. Холдейн идентифицировал первую связь у мышей между мышами-альбиносами и конъюнктивитом на седьмой хромосоме.

В 1921 году C57BL стала одной из наиболее широко используемых мышей в генетике и первой линией, чей геном был секвенирован. В 1982 году Пальмитер и Бринстер имплантировали чужеродный ген в оплодотворенную яйцеклетку, в результате чего появились первые трансгенные мыши, генетически сконструированные для экспрессии доминантных онкогенов. В 1982 г. была проведена стимуляция экспрессии MMTV-LTR (длинный терминальный повтор вируса опухоли молочной железы мыши) в ходе нескольких циклов беременности и лактации для оценки релевантности клеточного протоонкогена c-myc. Человек и мышь: сравнение геномов Генетические исследования распространенных заболеваний у людей имеют значительные ограничения по практическим и этическим причинам. Линии клеток человека можно использовать для моделирования заболеваний, но трудно изучать процессы на тканевом уровне, внутри органа или во всем организме.

Мыши могут быть хорошим представителем болезней у людей, потому что: Есть близкое сходство физиологии, развития и клеточной биологии между мышами и людьми. И люди, и мыши имеют около 30 000 генов, кодирующих белки. Количество генов мыши без соответствующего гомолога человека составляет менее 1%. 90% геномов человека и мыши являются синтетическими. 40% геномов человека и мыши можно выровнять на уровне нуклеотидов. Мыши имеют относительно короткие периоды беременности. Мышам требуется короткое время, чтобы достичь половой зрелости. Мыши имеют большие размеры помета.

Наличие сотен мутаций, затрагивающих почти все ткани и аспекты развития. Мыши не могут быть идеальной моделью рака молочной железы. В основном это связано с отсутствием точности во многих моделях. Глядя на метастазы, трудно определить точное местоположение, а также его частоту. Другая проблема связана с эпителиальными подтипами и невозможностью целенаправленно нацеливаться на них при нацеливании на мутацию.

Примером этого может быть определение развития опухолей у мышей K14-Cre BRCA2. В стандартном случае удаление BRCA2 не приводило к онкогенезу, но если p53 был мутирован и инактивирован, онкогенез возникал. Таким образом, нет однозначного ответа относительно происхождения опухоли из-за дополнительной мутации р53. Метастатические клеточные линии карциномы молочной железы мыши Различные клеточные линии карциномы молочной железы мыши, такие как 4T1 и TS/A, являются метастатическими у сингенных иммунокомпетентных мышей и могут быть использованы для идентификации генов и путей, участвующих в метастатическом процессе. Простые модели трансплантации опухоли Трансплантация опухолевых клеток иммунодефицитным мышам является инструментом для изучения рака молочной железы и его метастатических эффектов. Трансплантация происходит либо в виде аллотрансплантатов, либо в виде ксенографических трансплантатов.

Обычно человеческие клетки инокулируют мышиному реципиенту с ослабленным иммунитетом. Инокуляция клеток путем внутрипротоковой трансплантации, путем инъекций очищенной жировой ткани молочной железы или путем трансплантации в хвостовую вену. Различные органы могут быть засеяны клетками рака молочной железы в зависимости от пути инъекции. Инъекция в сердце: кость. Инъекция в хвостовую вену: легкое. Инъекция в селезенку: печень. Сонная артерия. -ожирение, диабет/тяжелый условный иммунодефицит). Эти мутации позволяют интегрировать новую ткань ксенотрансплантата. У мыши сначала должны быть гуманизированы жировые отложения молочных желез путем инъекции стромальных фибробластов молочных желез человека (RMF/EG фибробластов), увековеченных телеморазой человека, в жировые отложения молочных желез. Без этой инъекции эпителиальные клетки молочной железы человека, привитые к подушечке, не могут колонизироваться и расти.

Затем фибробласт RMF/EG необходимо облучить, чтобы обеспечить экспрессию ключевых белков и факторов роста. После 4 недель развития вновь привитые эпителиальные клетки молочной железы человека разрастались внутри жировой ткани. Генетически модифицированные мыши для изучения метастазированияГенетически модифицированные мыши созданы для моделирования человеческих фенотипов и патологий. Мутантные мыши могут включать трансгены с использованием различных способов доставки: Использование бактериальной индуцируемой тетрациклином системы, позволяющей включать и выключать (система Tet-On/Tet-Off) Целевые мутации путем нокаута гена и нокаута последовательности с помощью Cre- Система рекомбинации Lox Введение ретровирусных мутаций Введение химически индуцированных мутацийТрансгенные мышиные модели рака молочной железыМыши, подвергшиеся процессу трансгенеза, известны как трансгенные мыши. Базовый трансген имеет промоторную область, последовательность, кодирующую белок, интрон и стоп-кодон.

Вирус опухоли молочной железы мыши (MMTV) представляет собой ретровирус, который, как известно, является промотором, вызывающим опухоли молочной железы после активации. MMTV является наследственным соматическим мутагеном, диапазон действия которого ограничен. Он содержит регуляторную последовательность ДНК, называемую длинным терминальным повтором (LTR), которая способствует транскрипции, индуцируемой стероидными гормонами. Онкогенез, который был индуцирован вирусом опухоли молочной железы мыши, также может быть осуществлен путем интеграции вирусного генома. Известно, что сайты интеграции являются критическими генами для клеточной регуляции.

Сывороточный кислый белок (WAP) является еще одним распространенным промотором, используемым для создания моделей рака молочной железы у мышей. Список других промоторов, специфичных для молочной железы, и моделей мышей см. MMTV-PyMTMMTV-PyMT представляет собой модель метастазирования рака молочной железы, в которой MMTV-LTR используется для управления экспрессией среднего Т-антигена полиомавируса, специфичного для молочной железы, что приводит к быстрому развитию высокометастатических опухолей. MMTV-PyMT является наиболее часто используемой моделью для изучения прогрессирования и метастазирования опухоли молочной железы. Мышей MMTV-PyMT затем скрещивают с другими генетически модифицированными мышами для создания различных типов моделей рака молочной железы, в том числе: передача сигналов PI3K/Akt при метастазировании может быть продемонстрирована в MMTV-PyMT; Akt1/мыши.

Химиоаттрактивную паракринную петлю колониестимулирующего фактора-1 (CSF-1) и лигандов EGF между опухолеассоциированными макрофагами (ТАМ) и опухолевыми клетками, а также метастазирование в легкие можно изучить путем скрещивания мышей MMTV-PyMT с мышами Csf-1/. Роль врожденного и адаптивного иммунного ответа в содействии метастазированию можно изучить в MMTV-PyMT; Мыши Rag1/, у которых селективно утрачены Т-клетки CD4. интерлейкин-4 (IL4) без модели MMTV-PyMT; IL4/мыши. Роль молекулы адгезии CD44 в метастазировании в легкие. Условная абляция в клетках рака молочной железы MMTV-PyMT была проведена для выявления прометастатического действия ангиогенных факторов, сосудистого эндотелиального фактора роста A (VEGF-A). Роль передачи сигналов аутокринного трансформирующего фактора роста бета 1 (TGF-1) на подвижность и выживаемость клеток PymT, полученных из рака молочной железы мыши MMTV-PymT.

Другие — MMTV-PyMT; уПА-/- и ММТВ-ПуМТ; MEKK1-/-.MMTV-HER2/neu. MMTV-LTR можно также использовать для активации рецепторной тирозин-протеинкиназы ErbB2 для трансформации эпителия молочной железы мыши. ErbB2 представляет собой онкоген, который амплифицируется и сверхэкспрессируется примерно в 20% случаев рака молочной железы человека. У мышей, несущих этот онкоген, примерно через 15 недель после беременности развиваются многоочаговые аденокарциномы с метастазами в легкие. Чтобы создать более точное представление о мутациях гена HER2, исследователи объединили ген мыши, содержащий neu, и ген крысы, содержащий neu. Это решает проблему с точки зрения моделирования усиления HER2 в развитии мышей.

У не сросшихся мышей молочная железа вернется к почти девственному состоянию, но с этим добавлением молочная железа сохранит развитую функцию. Битрансгенные модели Мышиные модели, имеющие два трансгена, называются битрансгенными. Чтобы проверить кооперацию двух онкогенов, Тим Стюарт и его группа создали первые модели би-трансгенных мышей в 1987 году, скрестив мышей MMTV-Myc и MMTV-Ras, что привело к ускорению онкогенеза. Экспрессия TGF в клетках рака молочной железы MMTV-ErbB2; Двойные трансгенные мыши MMTV-TGF могут индуцировать более высокие уровни циркулирующих опухолевых клеток и метастазов в легкие. Ген Ras можно комбинировать с rtTA (обратный тетрациклиновый трансактиватор) для создания би-трансгенной индуцируемой мышиной модели посредством контролируемой тетрациклином активации транскрипции, например. мыши, несущие TetO-KrasG12D (TOR) и MMTV-rtTA (MTB), поставляются с трансгеном, экспрессирующим обратный тетрациклиновый трансактиватор (rtTA) в эпителиальных клетках молочных желез.

Три-трансгенные модели Три-трансгенные мышиные модели состоят из более чем двух генов. Множественные комбинации и генетические модификации производятся таким образом, что либо один, либо все гены переводятся в состояние непрерывной экспрессии или контролируемым образом для их активации в разные моменты времени. Например, ТОМ(TetO-myc); ТЗ; Мыши MTB, у которых гены myc (M) и ras (R) находятся под контролем тетрациклиновых операторов. Они также могут быть активированы или деактивированы путем добавления доксициклина. Другими комбинациями в этом отношении являются ТОМ; Крас; MTB, где myc может индуцироваться и не индуцироваться в различные моменты времени, в то время как Kras находится в состоянии непрерывной экспрессии, и myc; ТЗ; Модель MTB наоборот.