Ген інсулінового рецептора: нокаут.

Gene: [19p133/INSR] insulin receptor

При нокаутірованіі гена інсулінового рецептора гомозиготні тварини нормально розвивалися в ембріогенезі, але гинули протягом перших тижнів після народження з явними ознаками кетоацидозу при наявності абсолютної інсулінорезистентності. У гетерозигот з нокаутованим геном інсулінового рецептора відбувалося зниження ефективності дії інсуліну на 50%, так само як і у мишей з нокаутованим геном IRS-1. Такі тварини не проявляли ознак гіперглікемії, що було обумовлено компенсаторним збільшенням секреції інсуліну B-клітинами, тому вміст інсуліну в крові у гетерозигот з одним нокаутованим геном IRS-1 збільшувалася в 1,5 рази, з нокаутованим геном інсулінового рецептора – удвічі, а у гетерозигот з двома нокаутував генами – в 10 разів. Така компенсація підтримувалася протягом декількох місяців, але вона не могла зберігатися нескінченно і через 6 місяців у 10% гетерозигот з нокаутованим геном інсулінового рецептора і у 50% подвійних гетерозигот розвивався діабет. У частини інших тварин з цієї групи НІЗСД не розвивався взагалі. Цей період часу у мишей (6 місяців) відповідає приблизно третині життя людини, що непогано узгоджується з частотою виникнення НІЗСД у людей, схильних до цього захворювання.

Отримані результати показують, що порушення відразу двох стадій передачі гормонального сигналу взаємно посилює дію кожного з них окремо і не є простою сумою їх ефектів. Однак нокаутірованіе генів білків, що беруть участь у передачі гормонального сигналу, не завжди викликало інсулінорезистентність. Окремі дослідження показали, що нокаутірованіе однією з семи регуляторних субодиниць PI-3K індукувало НЕ гіперглікемію і розвиток цукрового діабету, а посилювало дію інсуліну, що супроводжувалося зниженням вмісту глюкози в крові. У людини нокаутірованіе генів, продукти експресії яких беруть участь у передачі гормонального сигналу інсуліну, практично не відбувається, але спостерігається значний поліморфізм генів IRS-1, IRS-2 і PI-3K, що може визначати різну схильність окремих індивідуумів до порушення функціонування кодованих ними білків і розвитку НІЗСД.

Таргетинг генів тканеспеціфіческіх (ген інсулінового рецептора)

Суть технології схематично можна представити таким чином. Природний ген інсулінового рецептора в ембріональних стовбурових клітинах миші замінювався штучним геном, в якому в області перших трьох екзонів вводилися сайти LoxP (Locus of crossingover). Ці сайти містять послідовності з 32 пар нуклеотидів ДНК, які присутні в геномі бактерій і беруть участь в кроссинговере бактеріальних хромосом. Кросинговер у бактерій контролюється ферментом cre (cre-recombinase). Тому в іншої групи тварин в геном вбудовували ген cre під промотором гена специфічної протеїнкінази, який експресується тільки в м’язах.

Потім проводили схрещування двох ліній мишей, з яких одна містила в геномі LoxP, а інша cre і в потомство відбирали мишей, які містили обидва гени. що викликало у частині тварин нокаутірованіе гена інсулінового рецептора тільки в м’язах, внаслідок того, що відбувається кросинговеру. Вони були названі чудовими мишами (miracle mice).

 

Comments are closed.