De qué están hechos los ratones de laboratorio
Ratones de fantasía, Mus musculus domesticusWIKIMEDIA COMMONS
Investigadores han creado mapas genéticos de alta resolución de todo el genoma de 100 cepas de ratones endogámicos. En comparación con las cepas de origen silvestre, la mayoría de las cepas de laboratorio clásicas actuales tienen una diversidad genética limitada y se originan abrumadoramente a partir de una sola especie de ratón doméstico, informan los investigadores.
Orígenes y composición de ratones de laboratorio. El artículo, publicado en línea esta semana en Nature Genetics, también presenta una herramienta en línea con la que los científicos pueden visualizar datos genéticos detallados y árboles de filogenia de cepas de ratones consanguíneas y silvestres para decidir qué cepas es probable que sean más útil en un experimento.
"Es un papel muy bueno. Resuelve la controversia sobre cuál es realmente el origen de estos animales" dijo Elizabeth Fisher, neurocientífica del University College London que no participó en la investigación. En cuanto a la herramienta en línea, agrega: "Estoy segura de que todos estaremos…
“Estos son ratones con los que la gente ha estado trabajando durante más o menos 100 años. ”, dijo el autor principal Gary Churchill, genetista de ratones en el Laboratorio Jackson en Bar Harbor, Maine. «Es vergonzoso tener un organismo modelo tan utilizado y no entender realmente cuál es su relación con la naturaleza».
En 2007, dos grupos de investigación llegaron a diferentes conclusiones sobre los orígenes de las cepas de ratones endogámicos clásicos. Un grupo descubrió que las cepas están compuestas en un 68 por ciento por Mus musculus domesticus (ratones domesticados «elegantes» derivados de criadores de ratones de Europa occidental), un 19 por ciento de otras cepas conocidas y un 13 por ciento de origen desconocido. Usando los mismos datos públicos, un segundo grupo, dirigido por Churchill, concluyó que las cepas endogámicas son mucho menos diversas: el 92 por ciento de su composición genética se deriva de M. metro. domesticus, con el 7 por ciento restante procedente de otras dos especies conocidas.
Durante los próximos tres años, Churchill, con su colaborador Fernando Pardo-Manuel de Villena en la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill , diseñó una matriz de genotipado de alta densidad y un software para genotipar cientos de cepas de ratones a alta resolución. Una vez que la tecnología estuvo lista, el equipo recolectó 36 cepas de ratones de origen silvestre. «Había gente literalmente saliendo a los arbustos y atrapando ratones», dijo Churchill, y analizó sus datos genéticos para determinar qué especie portaba qué nucleótido único. polimorfismos (SNP): variaciones de una sola letra en el ADN. Estos datos se utilizaron luego para identificar los orígenes de 100 cepas de ratones de laboratorio endogámicos clásicos.
Descubrieron que los genomas de las cepas de laboratorio endogámicas son abrumadoramente M. metro. domesticus en origen, 90 por ciento o más en todos los casos, y el porcentaje restante se debe casi exclusivamente a una especie japonesa de ratones. «Recapitulamos lo que dijimos en 2007, por lo que fue bueno ser reivindicado», dijo Churchill. Y las cepas de laboratorio endogámicas tenían una diversidad genética significativamente menor en comparación con las cepas de origen silvestre: las cepas de laboratorio estándar contienen alrededor de 12 millones de SNP, mientras que la descendencia de ratones endogámicos y cepas de origen silvestre (parte de un proyecto de 2004 lanzado por Churchill y Pardo-Manuel de Villena llamado Collaborative Cross) tienen 45 millones de SNP.
Hay incluso regiones de los genomas de ratones de laboratorio que son genéticamente «ciegas», dijo Churchill, donde no hay variación genética en absoluto. Sin variación, no hay forma de que los investigadores prueben los efectos de diferentes variantes. Por ejemplo, fragmentos del cromosoma 10, donde se han identificado genes implicados en la vida útil, son idénticos en las cepas de laboratorio. Dichas regiones pueden alentar a los investigadores a incorporar más cepas de origen silvestre en su trabajo, para la diversidad alélica en esos lugares, dijo Churchill. «Nunca se puede tener demasiada diversidad».
Además, el equipo recopiló datos de 162 cepas de ratones para crear una herramienta en línea disponible públicamente llamada Mouse Phylogeny Viewer. En el sitio, los investigadores pueden elegir cualquier conjunto de cepas, comparar cómo se relacionan, ver sus orígenes e incluso observar regiones específicas del genoma del ratón para ver cómo se comparan las cepas en los alelos individuales.
El nuevo los datos y la herramienta en línea deberían ayudar a los investigadores a incorporar cepas de ratones nuevas y más diversas en su investigación, dijo Fisher. Con la nueva herramienta, los ratones de origen salvaje «no son un desconocido tan aterrador», dijo. «Es algo maravilloso que surge de este documento, que probablemente habrá una adopción de cepas más diversas».
H. Yang, et al., «Origen subespecífico y diversidad de haplotipos en ratones de laboratorio», Nat Genet, doi:10.1038/ng.84, 2011.
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