Tecniche genetiche avanzate nei topi: knockout, knockin e ricombinazione

Tecniche di manipolazione genetica

La ricerca sfrutta il mus musculus per dar vita a topi knockout, dove vengono soppressi dei geni, e a topi knockin in cui si inseriscono dei geni. Vi sono diverse tecniche per inserire del DNA in un organismo, ad esempio si può iniettare del DNA con una micropipetta in un ovocita murino di femmina appena fecondata, ma in cui non si è ancora formato lo zigote perché il pronucleo maschile e femminile devono ancora unirsi. In particolare il gene viene inserito nel pronucleo maschile perché più visibile e più vicino alla membrana rispetto a quello femminile. Il gene inserito deve possedere il proprio promotore perché si sa solamente che si lega alle incisure del DNA, ma non si sa precisamente dove si inserisce.

Processo di creazione di topi transgenici

In vitro, si forma poi lo zigote che arriva fino allo stadio di blastula, la quale viene impiantata nell’utero di una madre surrogata. Si può così ottenere un topo transgenico.
Tuttora si utilizza maggiormente un’altra tecnica, ossia la ricombinazione omologa che agisce sulle cellule staminali embrionali. Questa tecnica permette di sostituire un gene con una copia mutata o con un gene ortologo, quindi, a differenza che nell’altra tecnica, il DNA non viene inserito in una posizione casuale. Gli embrioni sono poi inseriti nella madre surrogata. Questa tecnica viene in particolare utilizzata per produrre nei topi malattie genetiche umane. L’inventore di questa tecnica, nota come anche gene targeting, è Mario Capecchi.

Esempi di malattie genetiche nei topi

Un esempio di malattie genetiche su modelli animali è il piebaldismo, ossia un difetto congenito di pigmentazione dovuto a una mutazione del gene Kit. Nei topi possono anche essere disattivate entrambe le coppie di un particolare gene, ad esempio a quello legato a leptina, la quale regolerebbe il senso di sazietà.