Dele:
10 merkelige eksperimenter som knuste katter og mus sammen
Katter og mus divergerte for 95 millioner år siden. I naturen er det ikke mulig med en kattemus-mash-up (unntatt når en katt hopper opp en mus med sine tenner, som er vanlig nok).
I laboratoriet kan reglene imidlertid bøyes litt. Noen ganger er det vitenskapelig synspunkt som slurrer kattemusgrensen, men det kan være kontroversielt fra et etisk synspunkt.
10 hybridembryoer
En katt-mus hybrid kan være et motstridende dyr. Kanskje det ville angripe sin egen kropp, hensikt på å drepe den. Eller leve i en konstant tilstand av angst, skremt av sin egen lukt.
Vi vet ikke fordi katte-mus-hybrider ikke gjør det til sikt. Ikke engang i nærheten. Imidlertid har forskere opprettet slike dyr i begge retninger ved å kombinere et kattegrep med musesperm og et musegg med kattesperm. Etter unnfangelsen deler mange av disse hybrider seg i to celler. Noen gjør det til et mer avansert stadium kalt blastocyst.
I naturen er hybrider ikke i stand til å gjøre det enda så langt. Kattemussex ville være en dicey affære, hvis bare på grunn av størrelsesforskjellen. Selv om de kunne få sex, ville egg og sæd fortsatt ikke kunne smelte. Egg er omgitt av et beskyttende lag kalt zona pellucida, som blokkerer sæd av ikke-relaterte dyr.
I laboratoriet kan forskere omgå disse problemene og injisere sperma direkte inn i egget. Det fungerer også hvis de kutter av sædhaler og bruker bare sædhodene. Ved hjelp av denne metoden har forskere vært i stand til å prøve andre kombinasjoner i tillegg til katt og mus. For eksempel har de injisert hamster sperm i kattegg. De har også injisert to spermier i samme musegum: en kattesperm og en musesperma.
Disse kombinasjonene har ikke gjort det langt heller.
9 Mus Del Kattens Kreft
I naturen dreper katter mus med sine tenner og klør. Imidlertid i en studie fra 1985 fikk en katt en sjanse til å påføre skade på en mye weirder måte. Forskere begynte med å høste svulster fra 30 katter, alle offer for brystkreft. Noen av kattene, for hvilket håp gjenstår, gjennomgikk en enkel operasjon. Andre ble euthanized.
Deretter injiserte forskerne en spesiell stamme av mus med celler fra en svulst. Disse musene manglet to viktige egenskaper. Først hadde de ikke noe hår, noe som ga dem navnet "nakenmus". For det andre hadde ingen av disse kattene en thymus, et immunorgan i brystet. Uten dette organet kunne musene ikke lage T-celler.
Manglende T-celler var nakenmusene ikke i stand til å avvise transplantert kreft. Kattens celler tok rot og gjentatte ganger delt for å lage nye svulster. Gitt nok tid, ville disse svulstene trolig ha drept musene. I dette forsøket drepte forskerne musene selv.
Når det tas fra kropper, kan kreftceller noen ganger leve i laboratorier i lang tid. Dette var sikkert sant for denne kattens kreft, som dukket opp i et annet papir som ble publisert 28 år senere.
Ifølge 2013-dokumentet injiserte forskerne kattens celler i to nye steder. Den første var SCID-mus, en ny stamme som også manglet T-celler. Den andre var kyllingegg, spesielt på membraner utenfor embryoen. I begge arter vokste cellene inn i tumorer.
Det er ikke klart hva som skjedde med katten. Det døde sannsynligvis på 1980-tallet som følge av kreft. Det er imidlertid en sjanse for at den gjenopprettes og levde noen tiår lenger. Da 2013-papiret ble publisert, var katten nesten sikkert død.
Men det er den fantastiske tingen om cellekultur. Langt etter at kattens jakt dager var over, bodde en del av dyret på. Passende nok fortsatte den delen å oppføre sig som en katt ved å ødelegge mus og babyfugler.
8 Hjelpe musceller Fange et kattevirus
HIV infiserer mennesker. FIV, et relatert virus, infiserer katter. I begge arter kan smittede celler smelte sammen med uinfiserte celler for å lage multicellulære dråper som kalles syncytia, selv om denne fusjonen avhenger av tilstedeværelsen av de riktige proteiner.
Som beskrevet i et 1998-papir, er et viktig protein CXCR4. Forskere har FIV-infiserte kattceller for å danne syncytia med celler fra en mus, en hamster og en mink. Trikset var å uttrykke CXCR4 i dem først.
Forskere prøvde flere typer CXCR4, inkludert en fra en mann og en fra en katt. Noe overraskende fungerte den menneskelige CXCR4 best. Gjennom disse forsøkene har forskerne opprettet flere multispecies mash-ups. I en kombinasjon smulte musceller som inneholdt et humant gen til kattceller for å lage en stor, FIV-infisert blob.
7 Katt DNA lyser opp et museshjerte
I et papir fra 2002 kom forskere sammen med to stykker DNA som tilhørte fjernt beslektede dyr, en brannfly og en katt. Fireflyens DNA kodet luciferasegenet, som gjorde at fireflyet kunne blinke om natten. Kattens DNA var en gang blitt festet til et gen som heter NCX1, og det inneholdt instruksjoner for å uttrykke NCX1 i hjertet.
For å teste dette DNA injiserte forskerne det i en laboratoriemus. I noen egg, dette DNAet var i stand til å vri seg inn i musen genomet og bosette seg der permanent. Fem av disse genetisk modifiserte eggene utviklet seg til mus. To fortsatte med å ha babyer som også inneholdt firefly-katt-DNA.
Kattens DNA begynte å utstede ordrer i hjertene til disse musene. I sitt naturlige miljø ville dette DNA ha bestilt cellene til å lage NCX1. Siden genet hadde blitt byttet ut, ba kattens DNA at cellene skulle lage luciferase i stedet.
Når hjertecellene adlydes, fylles hjertene til disse musene opp med luciferase, som ligner på hva som skjer i ildfluer.For å få hjerteceller til å lyse, fjernet forskerne dem fra dyrenes kropper, brøt dem åpne og la til et spesielt molekyl som heter luciferin. Etter det var det lys.
6 Et kattegen blokkerer et musvirus
Akkurat som musvirusene vokser inne i musceller, vokser kattevirus inni katteceller. I et papir fra 1976 meste forskerne sammen en infisert celle fra hvert av disse dyrene. I denne nye kattemusecellen var begge virusene mye mindre aktive. Noe fra cellen til hvert dyr - sannsynligvis et gen - syntes å være å blokkere det andre dyrets virus.
Imidlertid er begge katt- og musgenomene store, noe som gjorde det vanskelig å finne enten gen eller til og med begrense synderen. Heldigvis var disse mash-up-cellene ustabile. For det meste holdt de på musekromosomene, noe som medførte at musgenet ikke kunne kartlegges. Mange av hybriderne hadde imidlertid en tendens til å miste kattekromosomer.
Med noen kjemiske triks kunne forskere velge for hybrider som hadde mistet kattens X-kromosom. I disse hybrider ble musaviruset aktivt igjen. Fra det tidspunkt kunne forskerne vise at kattgenet blokkerer musaviruset var et sted på X-kromosomet.
5 snøleopardceller konvertert til musekreft
I et tidlig embryo er cellene "pluripotente", noe som betyr at de kan utvikle seg til enhver del av kroppen. Etter hvert som embryoen er eldre, går denne evnen bort. Leverceller virker bare i leveren, og hjerneceller virker bare i hjernen.
Det er vanskelig å skru tilbake klokken for å returnere pluripotency til en voksen celle, men vitenskapen kan gjøre det ved å transformere cellen med nye kopier av flere gener. Etter denne overføringen beskrives cellen som en indusert pluripotent stamcelle (iPSC). Disse cellene har mange mulige applikasjoner. Noen er medisinske, mens andre hjelper truede arter.
Med unntak av den innenlandske katten sliter mange feline arter. Hvis vi kunne slå celler som er enkle å skaffe seg, som hudceller, til iPSCs, kan vi også slå dem til celler som er vanskelig å skaffe, som egg. Med egg kan vi lage embryoer som kan bli implantert til surrogatmødre.
Som et første skritt begynte forskere å jobbe med øreceller fra en snøleopard. For å konvertere disse cellene til iPSCs, utviklet forskere et spesielt virus som inneholdt fem menneskelige gener som hadde viktige roller i å hjelpe embryoer oppfører sig som embryoer.
Når viruset infiserte snøleopardceller, overførte det menneskelige gener. For å bekrefte at denne overføringen hadde virket, injiserte forskerne snøleopardcellerne i en levende mus, hvor snøleoparden iPSCs dannet en spesiell svulst kalt et teratom. I denne svulsten var det tre kategorier av vev som de som ble funnet i tidlige embryoer: ektoderm, mesoderm og endoderm.
Dette var klassisk iPSC-oppførsel, og det bekreftet at forskernees overføring hadde jobbet. Vitenskapsmennene opprettholdt denne katten-musen mash-up i 10 uker. Da drepte de musen og fjernet snøleopardtumoren.
4 kattceller fusjonert til musekreft
For å bekjempe infeksjon, gjør mange dyr ulike former for spesialiserte proteiner som kalles antistoffer, som binder til inntrenger og markerer det for destruksjon. Hver form er produsert av en annen type B-celle og binder til inntrengeren på en litt annen måte. Denne tilstanden kalles polyklonal.
I laboratoriet foretrekker forskere ofte å arbeide med monoklonale antistoffer, som kommer i bare en form. For å lage disse monoklonale antistoffene smelter forskerne B-celler til celler fra en blodkreft som kalles myelom. Disse fusjonene produserer nye celler som kalles hybridomer.
Hvert hybridom produserer bare ett antistoff (som dets B-celleforelder) og gjør mange kopier av seg selv (som dets myelomforelder). Resultatet er en endeløs kilde til monoklonale antistoffer som er satt i en labrett.
Når forskere ikke har en myelomlinje for en bestemt art, låner de et myelom fra en annen art som laboratoriemusen. Koe-mus, mink-mus og geit-mus fusjoner har alle blitt brukt med hell til å lage antistoffer.
Ved hjelp av denne tilnærmingen forsøkte forfatterne til et 1993-papir å lage kattantistoffer ved å ekstrahere celler fra miltene av syv katter og fusjonere dem til to forskjellige musemyelomer. Disse fusjoner produserte mange katte-mus hybridceller. Hver inneholdt en blanding av kromosomer, og mange var større enn deres stamceller. Til slutt produserte ingen av cellene noen antistoffer.
For å gi et positivt snurr på denne feilen, foreslo forskerne at det kan være mulig å smelte disse hybrider til en annen kattcelle og lage en musekattkattcelle. Muligvis ville disse cellene gjøre antistoffer fordi det samme hadde blitt gjort allerede i mus og humane celler for å lage mus-humane-humane hybridomer.
3 Lynx testikler overført til mus
Hvis du vil utføre en testikkeltransplantasjon mellom arter, gjør musen en populær mottaker. Biter fra testikler av sauer, hunder og bøffel - for å nevne noen - har alle blitt transplantert til mus under huden på ryggen. I noen tilfeller kan funksjonell sæd høstes fra disse transplantasjonene og brukes til å lage babydyr.
Ifølge et papir fra 2004 fjernet forskerne testiklene fra unge hjemlige kattunger, kuttet dem i små biter og podet dem under musens hud. Noen av disse transplantatene overlevde i mer enn et år, og noen produserte modne spermier.
I et papir fra 2014 forklarte forskere hvordan de utvidet denne teknikken til den iberiske lynxen, en truet kattart. De høstet testikler fra seks unge dyr som varierte i alder fra et seks uker foster til et toårig subadult.
Testikkelstykker fra en seks måneder gammel lynxbue fungerte best.Etter at disse stykkene ble transplantert til mus, begynte noen av dem å lage sæd, men kunne ikke fullføre den innen forsøksperioden. De laget bare noen primitive mannlige kimceller kalt spermatogonia, men ingen moden laksesperm.
2 Lion eggstokkene overført til en mus
Eggstokkene kan også transplanteres til laboratoriemus. Mange forskjellige arter - inkludert kyr, elefanter og wallabies - har tjent som ovarie donorer. Så har hjemmekatter.
I disse katt-til-mus-ovarieoverføringene har forskjellige typer mus blitt brukt, inkludert kvinnelige mus hvis egne eggstokker er blitt fjernet og hannmus som er kastrert. Nyrekapselet, like under musenyren, fungerer som et populært transplantasjonssted.
Ifølge en 2014-papir høstet forskerne eggstokker fra zoo løver, kutt dem i stykker med en punch enhet, og transplanterte flere biter under baksiden av en labmus. Eggstokkene fra løver ble opprettholdt inne i musen i fire uker. I løpet av den tiden fortsatte deler av eggstokken å utvikle seg, men ikke nok til å lage modne løveegg.
1 En mus med kattens immunsystem
Immunsystemet består av forskjellige celler og organer spredt over hele kroppen, noe som gjør transplantasjon til en kompleks prosess med mange trinn.
Ifølge et papir fra 1994 transplanterte forskere en kattes immunsystem i mus. De begynte ved å dissekere en-dagers kattunger fra en smittefri mor. Fra hver kattunge fjernet de en rekke kroppsdeler, hver kjent for å spille en viktig rolle i immunsystemet.
Deretter utførte forskerne flere transplantasjonsoperasjoner som brukte en spesiell stamme av mus som mottakere. Immunsystemet til disse musene hadde allerede blitt deaktivert.
I høyre halvdel av hver mus transplanterte forskerne seksjoner fra kattungenes thymuser. I venstre halvdel transplanterte de seksjoner fra kattungenes lymfeknuter. Deretter injiserte de musene med milt og benmargceller fra kattungen.
Når operasjonene og injeksjonene var over, var disse musene katlikale ved flere tiltak. Deres blod inneholdt katt-DNA. De begynte å produsere et kattimmunprotein kalt IgG. Og til slutt, som beskrevet i et papir fra 1995, var forskerne i stand til å infisere disse kattlikne musene med FIV, katteviruset.