Concetti Chiave
- Il mus musculus è utilizzato per creare topi knockout e knockin, sopprimendo o inserendo geni specifici.
- Una tecnica per l'inserimento del DNA coinvolge l'iniezione in un ovocita murino prima della formazione dello zigote, mirando al pronucleo maschile per la sua visibilità.
- Il gene inserito deve avere il proprio promotore, poiché l'esatta posizione di inserimento nel DNA non è nota.
- La ricombinazione omologa è una tecnica avanzata che sostituisce i geni nelle cellule staminali embrionali, evitando l'inserimento casuale del DNA.
- Questa tecnica, sviluppata da Mario Capecchi, viene usata per modellare malattie genetiche umane nei topi, come il piebaldismo.
Mus musculus
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. 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. 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.
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