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Topi e genetica

I topi sono stati impiegati nello studio della genetica dei mammiferi dagli inizi del XX secolo, molto tempo prima che la tecnologia consentisse l'alterazione di specifici geni. Per molti anni l'uomo ha alterato la genetica degli animali riproducendoli selettivamente per determinati tratti.

I primi studi sulla genetica del topo

I topi furono impiegati per la prima volta nella ricerca genetica dal biologo francese Lucien Cuénot nel 1902. I suoi esperimenti riproduttivi dimostrarono che tre monomeri avevano permesso la produzione di cromogeno e due diastasi. La combinazione del cromogeno con uno degli enzimi produceva un colore nero o un colore giallo. Se nessun cromogeno era presente il topo risultava albino. Cuénot mostrò che i topi ereditavano questi colori del mantello secondo proporzioni previste dalle leggi sull'ereditarietà di Mendel.ANCHOR La genetica di Mendel in precedenza era stata applicata solo alle piante, e la notizia che le stesse regole si ritenevano valide per gli animali segno un'onda di innovazione nel campo della genetica. Qualche anno dopo Cuénot scoprì la prima mutazione genetica letale nel topo.ANCHOR

Ceppi endogamici

Negli Stati Uniti, William Castle e Clarance Little cominciarono ad allevare topi elaborando una serie di studi sulla genetica dei colori del mantello del topo.ANCHOR Little lavorò con un allevatore di topi e si rese conto che che essi erano in grado di riprodursi per determinate caratteristiche, utili per modellare diverse malattie. Little sviluppò i primi ceppi endogamici da laboratorio, il ‘topo da laboratorio’. Ci si rese subito conto che per cogliere i cambiamenti che si verificano nei topi quando si altera la loro genetica, tutti i topi di un determinato ceppo dovevano essere quanto più possibile simili simili. Ciò forniva un quadro omogeneo da mettere a confronto con nuove variazioni. Disporre di ceppi di topo con caratteristiche genetiche simili ha dei vantaggi per tutte le scienze biologiche per la stessa ragione: è più facile individuare un cambiamento.

Oggigiorno, esistono diverse centinaia di ceppi di topi endogamici, e molti dei ceppi originali endogamici di Little sono ancora in uso.Il primo ceppo di topo endogamico creato da Little nel 1909, fu il topo non agouti marrone diluito (DBA,dilute brown non-agouti). In 1921 egli allevò il ceppo C57BL/6; molti anni dopo, ovvero nel 2002, il primo mammifero di cui sia stato sequenziato, è stato questo topo.ANCHOR Clarence Little andò avanti e scoprì il Jackson Laboratory negli Stati Uniti, un centro di fama mondiale per gli studi di genetica del topo.

Sviluppi successivi

La maggior parte dei topi da laboratorio sono degli ibridi di sub specie differenti, più comunemente noti come Mus musculus domesticus e Mus musculus musculus, e molti , benchè non tutti, derivano da ceppi endogamici. La lunga storia dell'allevamento, insieme al loro breve arco di vita e i cicli di riproduzione hanno reso i topi particolarmente utili per lo studio della genetica dei mammiferi.

La storia dell'impiego dei topi come modello per la genetica garantì l'identificazione di molte mutazioni e geni durante il XX secolo, il primo gene di topo è stato isolato nel 1977.ANCHOR La tecnologia genetica ha progredito rapidamente durante gli anni '80 portando allo sviluppo di topi transgenici e knockout (con un gene soppresso).


References

  1. Cuénot L., (1905) Les races pures et leurs combinaisons chez les souris. Arch. Zool. Exp. Gén. Ser. 4, vol 3, pages cxxiii-cxxxii.
  2. Cuénot L., (1905) Les races pures et leurs combinaisons chez les souris. Arch. Zool. Exp. Gén. Ser. 4, vol 3, pages cxxiii-cxxxii.
  3. Castle, W.E. and Little, C.C., (1910) On a modified Mendelian ratio among yellow mice. Science 32, 868-870.
  4. Mouse genome sequencing consortium, (2002) Initial sequencing and comparative analysis of the mouse genome. Nature 420, 520-562
  5. Tilghman, S. M., D. C. Tiemeier, F. Polsky, M. H. Edgell, J. G. Seidman et al., (1977) Cloning specific segments of the mammalian genome: bacteriophage lambda containing mouse globin and surrounding gene sequences. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 74: 4406–4410

 


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