Ученые создали прозрачного кальмара
Группа ученых генетически создала в лаборатории прозрачного кальмара-альбиноса. Исследовательская группа из Морской биологической лаборатории (MBL) совершила этот невероятный подвиг, используя штамм кальмара-бокоплава колибри, известного как Euprymna berryi. Эта новаторская работа, представленная миру 20 июня в журнале Current Biology, является важным научным шагом.
Словно что-то из научной фантастики, команда создала почти прозрачное существо. Это живое окно в нервную систему головоногого моллюска. Это группа невероятно умных и загадочных морских существ, в которую входят кальмары, осьминоги и каракатицы.
Кроме того, впервые ученым удалось вывести генетически модифицированное головоногое в нескольких поколениях. E. berryi обладает огромным потенциалом для того, чтобы стать модельным организмом для изучения нейробиологии головоногих моллюсков, а также для других видов исследований.
Старший научный сотрудник MBL Джошуа Розенталь, который руководил исследованием совместно с научным сотрудником MBL Хиббитт Кэролайн Альбертин, подчеркнул важность этой разработки.
"Вокруг головоногих моллюсков, в отличие от любых других беспозвоночных, существует целая масса невероятно интересной биологии", - сказал Розенталь. "Теперь у нас есть модель головоногого, на которой мы можем исследовать биологические функции с гораздо большим разрешением, чем раньше".
Головоногие моллюски - удивительные существа. У них гораздо более сложные нервные системы и поведение, чем у большинства беспозвоночных. Они быстро учатся и могут запоминать сложные задачи. Они могут решать головоломки, использовать инструменты и даже учиться, просто наблюдая за другими.
Головоногие моллюски могут в мгновение ока менять свой цвет, чтобы слиться с окружающей средой. Они взаимодействуют с окружающей средой с помощью рук и щупалец. Согласно другому недавнему исследованию MBL, эти существа могут приспосабливаться к холодной среде, в значительной степени настраивая свою РНК.
Но изучение головоногих моллюсков сопряжено с определенными трудностями. В отличие от обширных исследований плодовых мушек и мышей, отсутствие жизнеспособного модельного организма ограничивает наше понимание генетики головоногих моллюсков. Однако новое исследование представляет E. berryi в качестве интересного кандидата. Его легко разводить в лаборатории и можно генетически модифицировать. Это делает его переломным моментом в исследованиях головоногих моллюсков.
Альбертин, соавтор исследования, с оптимизмом смотрит на открывающиеся возможности. "Возможность прямого и точного тестирования функции генов в модели головоногого моллюска очень интересна, поскольку позволяет изучать особенности, которые делают головоногих моллюсков особенными, и это будет важным инструментом для понимания многих различных аспектов их уникальной биологии", - сказала она.
Чтобы создать прозрачного кальмара, команда деактивировала два фермента пигментации в генах E. berryi с помощью редактирования генома CRISPR-Cas9. Затем Крис Нилл из Орегонского университета в Юджине и Иван Солтеш из Стэнфордского университета исследовали мозговую активность измененного кальмара.
Для этого они ввели флуоресцентный краситель в зрительную долю. Этот краситель светится всякий раз, когда обнаруживает кальций. Это вещество, которое выделяется мозгом, когда он становится активным.
Затем исследователи показывали кальмару различные изображения. Это активировало его зрительную долю и заставило краситель засветиться. Весь этот процесс был зафиксирован с помощью микроскопа. Когда они попробовали применить ту же технику с обычным кальмаром, его окраска кожи мешала ясно видеть краситель.
Розенталь объяснил последствия этого открытия, сказав, что оно "позволяет нам взглянуть на функцию генов и мозг головоногих так, как мы не могли раньше".
Это открывает новые пути для исследователей, заинтересованных в изучении того, как сигналы передаются через мозг головоногих. Теперь они смогут разводить прозрачных кальмаров и проводить аналогичные эксперименты с красителем, активируемым кальцием.
