vavilovВавиловский журнал генетики и селекцииVavilov Journal of Genetics and Breeding2500-3259Institute of Cytology and Genetics of Siberian Branch of the RASvavilov-225Research ArticleСтатьиArticlesГЕНОТИПЫ МЛЕКОПИТАЮЩИХ ДЛЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙМошкинМ. П.mmp@bionet.nsc.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный исследовательский центр Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук», Новосибирск, РоссияРоссия2014120120151814052Copyright © Мошкин М.П., 20152015Мошкин М.П.Мошкин М.П.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vavilov.elpub.ru/jour/article/view/225

Согласно прогнозу журнала «Nature» (Abbott, 2004) генетическое разнообразие лабораторных млекопитающих, прежде всего мышей, достигнет к 2030 г. 300 тыс. генотипов. Столь бурный рост обусловлен развитием молекулярно-генетических и биоинформационных технологий, которые, с одной стороны, формируют запрос на разнообразие лабораторных животных, а с другой, обеспечивают генно-инженерное конструирование организмов с заданными генетическими свойствами. Причиной растущего запроса служит накопление сведений о генетическом вкладе в развитие многих заболеваний. Уже сегодня известно более 2 млн генетических полиморфизмов, которые определяют наследственную предрасположенность людей к различным болезням, в том числе формирующимся в результате сочетания факторов – генотип человека и неадекватные генотипу условия климата, производственной, бытовой и социальной среды. Этот внушительный список полиморфизмов постоянно пополняется, чему способствуют совершенствование и удешевление методов прочтения геномов (секвенирование), а также развитие информационных технологий, обеспечивающих накопление и переработку гигантских баз данных.

Вклад генетического разнообразия лабораторных животных в развитие фундаментальных и прикладных биомедицинских исследований наглядно иллюстрирует динамика публикаций, которая только для работ, основанных на изучении трансгенных мышей, выросла с единичных статей в конце 1980-х годов до 13–14 тыс. публикаций в год в 2010–2012 гг.

Таким образом, создание, сохранение, разведение и изучение различных генетических линий лабораторных животных становятся заметными компонентами современной биологии, которая требует подготовки специалистов, обладающих мультидисциплинарными знаниями в таких областях биологии, как генетика (в том числе генная инженерия) и селекция, иммунофизиология, этология, специализированные зоотехния и ветеринария, биоинформатика. В США, странах ЕС, Японии и Китае эту задачу решает специализация студентов в области наук о лабораторных животных (Laboratory Animal Sciences). К сожалению, в нашей стране нет не только адекватного русского аналога понятию Laboratory Animal Sciences, но и направленной подготовки специалистов в этой быстро развивающейся сфере научно-практической деятельности.

Ниже дан общий обзор современного состояния и трендов в области создания и научного использования рукотворного биоразнообразия основных видов лабораторных млекопитающих – мышей и крыс.

 

ReferencesМаркель А.Л. Физиологическая генетика // Вавилов. журн. генет. и селекции. 2014. Т. 18. № 1. С. 112–124.Маркель А.Л. Физиологическая генетика // Вавилов. журн. генет. и селекции. 2014. Т. 18. № 1. С. 112–124.Мошкин М.П., Герлинская Л.А., Евсиков В.И. Иммунная система и реализация поведенческих стратегий размножения при паразитарных прессах // Журн. общ. биологии. 2003. Т. 64. Вып. 1. С. 23–44.Мошкин М.П., Герлинская Л.А., Евсиков В.И. Иммунная система и реализация поведенческих стратегий размножения при паразитарных прессах // Журн. общ. биологии. 2003. Т. 64. Вып. 1. С. 23–44.Серов О.Л. Трансгенные животные // Вавилов. журн. генет. и селекции. 2013. Т. 17. № 4/2. С. 1055–1064.Серов О.Л. Трансгенные животные // Вавилов. журн. генет. и селекции. 2013. Т. 17. № 4/2. С. 1055–1064.Abbott A. Geneticists prepare for deluge of mutant mice // Nature. 2004. V. 541. P. 432.Abbott A. Geneticists prepare for deluge of mutant mice // Nature. 2004. V. 541. P. 432.Davis C.G., Gallo M.L., Corvalan J.R. Transgenic mice as a source of fully human antibodies for the treatment of cancer // Cancer Metastasis Rev. 1999. V. 18. Nо. 4. P. 421–425.Davis C.G., Gallo M.L., Corvalan J.R. Transgenic mice as a source of fully human antibodies for the treatment of cancer // Cancer Metastasis Rev. 1999. V. 18. Nо. 4. P. 421–425.Horai R., Asano M., Sudo K. et al. Production of mice deficient in genes for interleukin (IL)-1alpha, IL-1beta, IL-1alpha/ beta, and IL-1 receptor antagonist shows that IL-1beta is crucial in turpentine-induced fever development and glucocorticoid secretion // J. Exp. Med. 1998. V. 187. No. 9. P. 1463–1475.Horai R., Asano M., Sudo K. et al. Production of mice deficient in genes for interleukin (IL)-1alpha, IL-1beta, IL-1alpha/ beta, and IL-1 receptor antagonist shows that IL-1beta is crucial in turpentine-induced fever development and glucocorticoid secretion // J. Exp. Med. 1998. V. 187. No. 9. P. 1463–1475.Huang J., Wang M.-D., Lenz S. et al. IL-12 administered du ring chlamydia psittaci lung infection in mice confers immediate and long- term protection and reduces macrophage inflammatory protein-2 level and neutrophil infiltration in lung tissue // J. Immunol. 1999. V. 162. P. 2217–2226.Huang J., Wang M.-D., Lenz S. et al. IL-12 administered du ring chlamydia psittaci lung infection in mice confers immediate and long- term protection and reduces macrophage inflammatory protein-2 level and neutrophil infiltration in lung tissue // J. Immunol. 1999. V. 162. P. 2217–2226.International Mouse Knockout Consortium: A mouse for all reason / Eds F.S. Collins, J. Rossant, W. Wurst // Cell. 2007. V. 128. No. 1. P. 9–13.International Mouse Knockout Consortium: A mouse for all reason / Eds F.S. Collins, J. Rossant, W. Wurst // Cell. 2007. V. 128. No. 1. P. 9–13.Iwakura Y., Nakae S., Saijo S., Ishigame H. The roles of IL-17A in inflammatory immune responses and host defense against pathogens // Immunol. Rev. 2008 V. 226. P. 57–79.Iwakura Y., Nakae S., Saijo S., Ishigame H. The roles of IL-17A in inflammatory immune responses and host defense against pathogens // Immunol. Rev. 2008 V. 226. P. 57–79.Iwakura Y., Shioda T., Tosu M. et al. The induction of cataracts by HIV-1 in transgenic mice // AIDS. 1992. V. 6. No. 10. P. 1069–1075.Iwakura Y., Shioda T., Tosu M. et al. The induction of cataracts by HIV-1 in transgenic mice // AIDS. 1992. V. 6. No. 10. P. 1069–1075.Jakobovits A., Amado R.G., Yang X. et al. From XenoMouse technology to panitumumab, the first fully human antibody product from transgenic mice // Nat. Biotechnol. 2007. V. 25. No. 10. P. 1134–1143.Jakobovits A., Amado R.G., Yang X. et al. From XenoMouse technology to panitumumab, the first fully human antibody product from transgenic mice // Nat. Biotechnol. 2007. V. 25. No. 10. P. 1134–1143.Leppä E., Linden A.M., Vekovischeva O.Y. et al. Removal of GABA(A) receptor γ2 subunits from parvalbumin neurons causes wide-ranging behavioral alterations // PLoS One. 2011. V. 6. No. 9. e24159.Leppä E., Linden A.M., Vekovischeva O.Y. et al. Removal of GABA(A) receptor γ2 subunits from parvalbumin neurons causes wide-ranging behavioral alterations // PLoS One. 2011. V. 6. No. 9. e24159.LeVan T.D., Bloom J.W., Bailey T.J. et al. A common single nucleotide polymorphism in the CD14 promoter decreases the affinity of Sp protein binding and enhances transcriptional activity // J. Immunol. 2001. V. 167. No. 10. P. 5838–5844.LeVan T.D., Bloom J.W., Bailey T.J. et al. A common single nucleotide polymorphism in the CD14 promoter decreases the affinity of Sp protein binding and enhances transcriptional activity // J. Immunol. 2001. V. 167. No. 10. P. 5838–5844.Livet J., Weissman T.A., Kang H. et al. Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system // Nature. 2007. V. 450. P. 56–63.Livet J., Weissman T.A., Kang H. et al. Transgenic strategies for combinatorial expression of fluorescent proteins in the nervous system // Nature. 2007. V. 450. P. 56–63.Mouse megascience // Nature. 2010. V. 465. Nо. 7298. P. 526.Mouse megascience // Nature. 2010. V. 465. Nо. 7298. P. 526.Nakae S., Asano M., Horai R., Iwakura Y. Interleukin-1 beta, but not interleukin-1 alpha, is required for T-cell-dependent antibody production // Immunology. 2001. V. 104. No. 4. P. 402–409.Nakae S., Asano M., Horai R., Iwakura Y. Interleukin-1 beta, but not interleukin-1 alpha, is required for T-cell-dependent antibody production // Immunology. 2001. V. 104. No. 4. P. 402–409.Piret S.E., Thakker R.V. Mouse models for inherited endocrine and metabolic disorders // J. Endocrinol. 2011. V. 211. P. 211–230.Piret S.E., Thakker R.V. Mouse models for inherited endocrine and metabolic disorders // J. Endocrinol. 2011. V. 211. P. 211–230.Russell W.L., Hunsicker P.R., Raymer G.D. et al. Doseresponse curve for ethylnitrosourea-induced specifi c-locus mutations in mouse spermatogonia // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1982. V. 79. No. 11. P. 3589–3591.Russell W.L., Hunsicker P.R., Raymer G.D. et al. Doseresponse curve for ethylnitrosourea-induced specifi c-locus mutations in mouse spermatogonia // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 1982. V. 79. No. 11. P. 3589–3591.Schibler U., Ripperger J., Brown S.A. Peripheral circadian oscillators in mammals: time and food // J. Biol. Rhythms. 2003. V. 18. No. 3. P. 250–260.Schibler U., Ripperger J., Brown S.A. Peripheral circadian oscillators in mammals: time and food // J. Biol. Rhythms. 2003. V. 18. No. 3. P. 250–260.Szulc J., Wiznerowicz M., Sauvain M.O. et al. A versatile tool for conditional gene expression and knockdown // Nat. Methods. 2006. V. 3. No. 2. P. 109–116.Szulc J., Wiznerowicz M., Sauvain M.O. et al. A versatile tool for conditional gene expression and knockdown // Nat. Methods. 2006. V. 3. No. 2. P. 109–116.Tamagawa A., Kolosova I., Endo Yu. et al. Interleukin-1 deficiency and aggressiveness in male mice // Psychoneuroendocrinol Res. Trends. N.Y.: Nova Sci. Publishers, 2007. P. 1–17.Tamagawa A., Kolosova I., Endo Yu. et al. Interleukin-1 deficiency and aggressiveness in male mice // Psychoneuroendocrinol Res. Trends. N.Y.: Nova Sci. Publishers, 2007. P. 1–17.ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРАДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРАМошкин М.П. Постгеномная эра, или Зачем нужны 300 тысяч линий мышей // Наука из первых рук. 2008. № 4. С. 16–53.Мошкин М.П. Постгеномная эра, или Зачем нужны 300 тысяч линий мышей // Наука из первых рук. 2008. № 4. С. 16–53.Колчанов Н.А., Мошкин М.П., Сагдеев Р.З., Шумный В.К. Сибирский центр генетических ресурсов – три года спустя // Наука из первых рук. 2011. № 2. С. 76–89.Колчанов Н.А., Мошкин М.П., Сагдеев Р.З., Шумный В.К. Сибирский центр генетических ресурсов – три года спустя // Наука из первых рук. 2011. № 2. С. 76–89.Beckers J., Wurst W., de Angelis M.H. Towards better mouse models: enhanced genotypes, systemic phenotyping and envirotype modeling // Nat. Rev. Genet. 2009. V. 10. P. 371–380.Beckers J., Wurst W., de Angelis M.H. Towards better mouse models: enhanced genotypes, systemic phenotyping and envirotype modeling // Nat. Rev. Genet. 2009. V. 10. P. 371–380.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.