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Rana

Le rane vengono impiegate come modelli di ricerca da molti anni. La loro fisiologia è relativamente semplice se paragonata a quella dei mammiferi; negli anni '20, grazie allo studio dei muscoli della rana, si scoprì che il neurotrasmettitore noto come acetilcolina trasferiva il movimento di segnalazione degli impulsi nervosi ai muscoli. Le uova della rana sono tanto grandi e resilienti che spesso sono usate per la formazione scientifica di biologi della cellula nella manipolazione genetica e altre tecniche fisiologiche. È possibile clonare una rana e si può fare facilmente rimuovendo con una siringa attentamente da un unico uovo il nucleo che contiene il materiale genetico. Si può quindi iniettare il nucleo di un'altra cellula nell'uovo, dove dividendosi alla fine si trasforma in rana. La rana artigliata africana, Xenopus laevis, spesso viene usata nei primi studi sullo sviluppo. Esse producono degli embrioni molto resistenti facilmente osservabili in tutti gli stadi. Sono state particolarmente utili negli studi di eventi iniziali, come la formazione della piastra neurale da cui ha origine il sistema nervoso. Benchè sia relativamente facile manipolare le uova della rana, in modo particolare quelle della Xenopus laevis, si tratta di una specie tetraploide, ovvero una specie le cui cellule presentano quattro copie di ciascun cromosoma. Molti vertebrati, compreso l'uomo, sono diploidi, ovvero hanno due copie di  ciascun cromosoma. Quando la genetica costituisce una parte importante dello studio, la specie strettamente correlata, Xenopus tropicalis è quella preferita.ANCHOR Queste rane hanno un ciclo riproduttivo più breve e cellule diploidi, perciò i risultati dello studio possono essere messi a confronto con quelli di altre specie molto facilmente.

Un nuovo tipo di antibiotico? Un'altra peculiarità delle rane, di grande interesse per la scienza, è la loro capacità di sopravvivere in acqua popolata di batteri senza che le ferite possano essere infettate. Studiando questa proprietà nella Xenopus laevis, Michael Zasloff, nel 1987 scoprì una nuova classe di sostanze antibiotiche.ANCHOR Stabilì che la pelle delle rane contiene peptidi antibiotici naturali che lui denominò 'magainine'. Sono sostanze attive contro molti organismi che causano malattie, e possono rappresentare una soluzione futura al problema dei batteri antibiotico-resistenti. Queste sostanze inoltre pongono nuovi interrogativi sul sistema immunitario e se una simile difesa chimica di prima linea contro le malattie sia presente anche negli animali superiori. Le rane trasparenti Di recente, il primo animale trasparente con quattro gambe è stato sviluppato all'università di Hiroshima in Giappone. Le rane giapponesi marroni, conosciute come 'Rana japonica' , sono state allevate e scelte per il loro tratto recessivo della pelle fortemente pallida, fino a quando non sono state ottenute delle rane completamente trasparenti.

La pelle trasparente permette di vedere agevolmente gli organi interni, le uova e altre parti interne principali; la rana diventa così un ottimo modello per lo studio di molti aspetti della fisiologia esaminata in un corpo vivente preso nella sua interezza. Fondendo i geni delle proteine fluorescenti con i geni della rana, i ricercatori che portano avanti questo studio sperano di creare delle rane che brillano. Le rane che brillano facilitano lo studio di specifici geni poichè brillando esse indicano visivamente quando quei geni diventano attivi. “Le rane transparenti risulteranno utili animali da laboratorio perchè permettono di osservare, più facilmente ed economicamente, il modo in cui il cancro si sviluppa e avanza, la crescita e l'invecchiamento degli organi interni e gli effetti di sostanze chimiche sugli organi.” Professor Masayuki Sumida, Hiroshima University


References

  1. Enrique Amaya, Martin F. Offield, and Robert M. Grainger. (1998) Frog genetics: Xenopus tropicalis jumps into the future. Trends Genet. 14 (7): 253-255.
  2. Zasloff M (1987) Magainins, a class of antimicrobial peptides from Xenopus skin: isolation, characterization of two active forms, and partial cDNA sequence of a precursor. Proc Natl Acad Sci USA 84 (15): 5449-5453

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