மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலி
மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலி (Genetically modified mouse) அல்லது மரபுப் பொறியியல் சுண்டெலி மாதிரி (GEMM)[1] என்பது மரபணு மாற்றம் செய்யப்பட்ட சுண்டெலி ஆகும் (மசு மசுகுலசு) ஆகும். மரபணுப் பொறியியல் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி சுண்டெலியின் மரபணுவானது மாற்றியமைக்கப்படுகிறது. மரபணு மாற்றப்பட்ட எலிகள் பொதுவாக ஆராய்ச்சிக்காக அல்லது மனித நோய்களின் விலங்கு மாதிரிகளாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மேலும் இவை மரபணு ஆராய்ச்சிக்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. நோயாளியிடமிருந்து பெறப்பட்ட அயல் இன ஒட்டுடன் (பி.டி.எக்ஸ்) சேர்த்து மரபணு மாற்றம் செய்யப்பட்ட சுண்டெலி, புற்றுநோய் ஆராய்ச்சியில் விவோ முறை பயன்படுகிறது. இதில் குறிப்பிடத்தக்கச் செயல்பாடு உள்ளது. மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலி மருந்து தயாரித்தலின் வெவ்வேறு அம்சங்களைப் பரிசீலனை செய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது. இலக்கு சரிபார்ப்பு மற்றும் இலக்கின் செயல்பாடு, எதிர்ப்பு, நச்சுத்தன்மை மற்றும் மருந்தியக்கவியல் ஆகியவற்றில் பயன்படுகிறது.[2]
வரலாறு
தொகு1974ஆம் ஆண்டில் பீட்ரைஸ் மிண்ட்ஸ் மற்றும் ருடால்ப் ஜெய்னிச் ஆகியோர் டி.என்.ஏ வைரஸை ஆரம்பக் கட்ட சுண்டெலியின் கருவில் செலுத்தி, செலுத்தப்பட்ட வைரசின் மரபணுக்கள் சுண்டெலியின் ஒவ்வொரு கலத்திலும் இருப்பதைக் காண்பித்ததன் மூலம் மரபணு மாற்றப்பட்ட முதல் விலங்கை உருவாக்கினர்.[3] இருப்பினும், மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலிகள் தங்கள் சந்ததியினருக்கு மர்பணுமாற்றணுவினை தங்களுடைய சந்ததிக்கு அனுப்பவில்லை. மேலும் இந்த பரிசோதனையின் தாக்கமும் பொருந்தக்கூடிய தன்மையும் குறைவாகவே இருந்தன. 1981ஆம் ஆண்டில், யேல் பல்கலைக்கழகத்தைச் சேர்ந்த ஃபிராங்க் ரடில்[4] ஆக்ஸ்போர்டிலிருந்து ஃபிராங்க் கோஸ்டாண்டினி மற்றும் எலிசபெத் லாசி, மற்றும் பென்சில்வேனியா பல்கலைக்கழகம் மற்றும் வாஷிங்டன் பல்கலைக்கழகத்தின் ஒத்துழைப்புடன் ரால்ப் எல். பிரின்ஸ்டர் மற்றும் ரிச்சர்ட் பால்மிட்டர் ஆகியோர் சுத்திகரிக்கப்பட்ட டி.என்.ஏவை ஒற்றை கருவணுவில் 1960 மற்றும் 1970களில் பிரின்ஸ்டர் உருவாக்கிய நுட்பங்களைப் பயன்படுத்திச் செலுத்தினர். முதல் முறையாக மரபணுப் பொருள் அடுத்தடுத்த தலைமுறைகளுக்குச் சென்றது.[5][6][7] 1980களில், பால்டிமெர் மற்றும் பிரின்ஸ்டர் மேம்பட்ட மரபணு மாற்ற துறையில் சுத்திகரித்தல் மூலவுயிர்வழி மாற்றம் மற்றும் அவர்களின் தனிப்பட்ட அணுகுமுறை முன் சாத்தியமில்லா செயல்பாடு மற்றும் மரபணுக்களின் செயல்பாட்டினை தெளிவாய்ப் புரிந்துகொள்ள இந்த உத்திகள் உதவியது.[8]
முறைகள்
தொகுமரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலிகளை உருவாக்க இரண்டு அடிப்படை தொழில்நுட்ப அணுகுமுறைகள் உள்ளன. முதலாவது, 1960 கள் மற்றும் 1970களில் ரால்ப் எல். பிரின்ஸ்டர் உருவாக்கியது. இதில் மரபணுவானது சுண்டெலியின் ஒற்றை கலன் கருவில் ஊசிமூலம் செலுத்தப்படுகிறது. செலுத்தப்பட்ட மரபணுவானது கருவின் மரபணுவுடன் ஒருங்கிணைகிறது.[9] இந்த முறையில் ஒரு மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலியினை உருவாக்குகிறது. இம்முறையில் புதிய மரபணு தகவல்களையும் சுண்டெலியினுள் செருக அல்லது அகத்தோன்றல் மரபணுக்களை அதிகமாக வெளிப்படுத்தப் பயன்படுகிறது. இரண்டாவது அணுகுமுறை, ஆலிவர் ஸ்மிதீஸ் மற்றும் மரியோ கபேச்சி ஆகியோரால் தோற்றுவிக்கப்பட்டது. இதில் இலக்கு மரபணுவுக்கு ஒத்ததாக இருக்கும் டி.என்.ஏ. கட்டமைப்பைக் கொண்டு கரு தண்டுச் செல்களை மாற்றுவதை உள்ளடக்குகிறது. மரபணு மாற்றியமைக்கப்பட்ட டி.என்.ஏ. உடன் மீண்டும் இணைந்த கரு தண்டு செல்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டு சுண்டெலியின் கருக்கோளப்படை கலன்களில் செலுத்தப்படுகின்றன.[10] இந்த முறை குறிப்பிட்ட ஒரு மரபணுவைக் கையாள பயன்படுகிறது. பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில் இலக்கு மரபணுவை "தடுக்கிறது". இருப்பினும் அதிக நுட்பமான மற்றும் சிக்கலான மரபணு கையாளுதலை மேற்கொள்ளலாம் (எ.கா. ஒரு குறிப்பிட்ட புரதத்தின் மனிதமயமாக்கல் அல்லது ஒற்றை கருக்காடிக்கூறுகளை மாற்ற மட்டுமே).
பயன்கள்
தொகு
மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலிகள் மனித நோயின் மாதிரிகளாக ஆராய்ச்சியில் விரிவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.[11] எலிகள் மரபணு கையாளுதலுக்கான ஆராய்ச்சிக்கான பயனுள்ள மாதிரியாகும். ஏனெனில் இவற்றின் இழையமும் உறுப்புகளும் மனிதனை ஒத்தவை. இவை மனிதர்களில் செயல்படும் அனைத்து மரபணுக்களையும் கொண்டுள்ளன. ஆராய்ச்சியைப் பொறுத்தவரை, இவை மற்ற பாலூட்டிகளை விடவும் மேன்மைகளைக் கொண்டுள்ளன. நூற்றுக்கணக்கான மரபணு ரீதியாக ஒரே மாதிரியான வகைகள் கிடைக்கின்றன. மேலும், இவற்றின் உடல் அளவு காரணமாக, அதிக எண்ணிக்கையில் ஆய்வுக்கூடங்களில் வைத்து எளிதாகப் பராமரிப்பதால் சோதனைகளின் செலவை மிகவும் குறைக்கிறது. பொதுவாக அதிகமாகப் பயன்படும் மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலியானது, மரபணு செயலிழ்க்கமான சுண்டெலி,ஆகும். இதில் ஒற்றை அல்லது சில சந்தர்ப்பங்களில் பல மரபணுக்களின் செயல்பாட்டினை நீக்கலாம்/தடுக்கலாம். உடல் பருமன், இதய நோய், நீரிழிவு நோய், மூட்டுவலி, போதைப் பொருள் துஷ்பிரயோகம், பதட்டம், வயதாகுதல், வெப்பநிலை மற்றும் வலி பெறுதல் மற்றும் பார்கின்சன் நோய் ஆகியவற்றை ஆராய்வதற்கு மாதிரியாக இவை பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.[12][13] நகலாக்கம் செய்யப்பட்ட புற்று மரபணுக்களை எடுத்துச் செல்ல உருவாக்கப்படும் மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலிகள் மற்றும் புற்று மரபணுக்களின் வெளிப்பாட்டினை அடக்கும் மரபணுக்கள் இல்லாத நாக் அவுட் எலிகள் மனித புற்றுநோய் ஆய்விற்கான நல்ல மாதிரிகளாக உள்ளன. இந்த வகையில் நூற்றுக்கணக்கான புற்றுநோய்க்கான சுண்டெலி உடலின் உறுப்புகளில் புற்றுநோயினை உருவாக்கி மனித புற்றுநோய் ஆய்வில் பயன்பட்டுவருகின்றன. [8] நோய் அறிகுறிகள் மற்றும் சாத்தியமான மருந்துகள் அல்லது சிகிச்சைகளை இந்த மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலி மாதிரிகளில் மேற்கொள்ளலாம்.
வேகமான வளர்ச்சியினைக் கொண்ட மரபணு மாற்றம் செய்யப்பட்ட சுண்டெலி ஒன்று உருவாக்கப்பட்டது. வேறுபட்ட தசை நார்களில் இன்சுலின் போன்ற வளர்ச்சி காரணி I (IGF-I) அதிக அளவில் வெளிப்படுத்தும் மரபணுவில் மாற்றம் செய்து தசை வளர்ச்சி மற்றும் வலிமையை அதிகரிப்பதாக இந்த சுண்டெலியின் மரபணு வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.[14][15] மற்றொரு மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலியில் குளுக்கோசு வளர்சிதை மாற்றத்தில் ஈடுபட்டுள்ள ஒரு மரபணுவை மாற்றியமைத்து வேகமாக இயங்கவும், நீண்ட காலம் வாழவும், மேலும் பாலியல் ரீதியாகச் சுறுசுறுப்பாகவும் மற்றும் சராசரி சுண்டெலியைவிட அதிகமாக உணவினை எடுத்துக்கொண்டு உடல் பருமனில்லாமல் உள்ளது (வளர்சிதை மாற்ற சூப்பர் சுண்டெலி).[16] கேப்சைசின் மற்றும் மெந்தால் சம்பந்தப்பட்ட ஆய்வில் மற்றொரு சுண்டெலியில் TRPM8 ஏற்பி தடுக்கப்பட்டது அல்லது அகற்றப்பட்டது குறித்து ஆய்வு மேற்கொள்ளப்பட்டது.[13] டி.ஆர்.பி.எம் 8 ஏற்பி அகற்றப்பட்டதால், வெப்பநிலையில் சிறிய மாற்றங்களையும் அதனுடன் தொடர்புடைய வலியையும் சுண்டெலிகளால் கண்டுபிடிக்க முடியவில்லை.
மரபணு மாற்றப்பட்ட சுண்டெலிகளை ஆராய்ச்சியில் பயன்படுத்தும் போது மிகுந்த கவனத்துடன் கையாள வேண்டும்.[17] அவற்றை ஒப்பிடுவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் "இயல்-வகையினை" தேர்ந்தெடுப்பதில் உள்ள அடிப்படை சிக்கல்கள் கூட கவனத்தில் கொள்ளவேண்டும், பல நேரங்களில் கவனிக்கப்படுவதில்லை.[18]
மேற்கோள்கள்
தொகு- ↑ Singh, M.; Murriel, C. L.; Johnson, L. (16 May 2012). "Genetically Engineered Mouse Models: Closing the Gap between Preclinical Data and Trial Outcomes". Cancer Research 72 (11): 2695–2700. doi:10.1158/0008-5472.CAN-11-2786.
- ↑ Sharpless, Norman E.; DePinho, Ronald A. (September 2006). "The mighty mouse: genetically engineered mouse models in cancer drug development" (in en). Nature Reviews Drug Discovery 5 (9): 741–754. doi:10.1038/nrd2110. பன்னாட்டுத் தர தொடர் எண்:1474-1784. https://www.nature.com/articles/nrd2110.
- ↑ Jaenisch, R.; Mintz, B. (1974). "Simian virus 40 DNA sequences in DNA of healthy adult mice derived from preimplantation blastocysts injected with viral DNA.". Proc. Natl. Acad. Sci. 71 (4): 1250–1254. doi:10.1073/pnas.71.4.1250. பப்மெட்:4364530. Bibcode: 1974PNAS...71.1250J.
- ↑ Kucherlapati, Raju; Leinwand, Leslie A. (2013). "Frank Ruddle (1929–2013". American Journal of Human Genetics 92 (6): 839–840. doi:10.1016/j.ajhg.2013.05.012. பப்மெட்:24242788.
- ↑ Gordon, J.; Ruddle, F. (1981). "Integration and stable germ line transmission of genes injected into mouse pronuclei". Science 214 (4526): 1244–6. doi:10.1126/science.6272397. பப்மெட்:6272397. Bibcode: 1981Sci...214.1244G.
- ↑ Costantini, F.; Lacy, E. (1981). "Introduction of a rabbit β-globin gene into the mouse germ line". Nature 294 (5836): 92–4. doi:10.1038/294092a0. பப்மெட்:6945481. Bibcode: 1981Natur.294...92C.
- ↑ "Somatic expression of herpes thymidine kinase in mice following injection of a fusion gene into eggs". Cell 27 (1 Pt 2): 223–231. 1981. doi:10.1016/0092-8674(81)90376-7. பப்மெட்:6276022.
- ↑ 8.0 8.1 Douglas Hanahan; Erwin F. Wagner; Richard D. Palmiter (2007). "The origins of oncomice: a history of the first transgenic mice genetically engineered to develop cancer". Genes Dev. 21 (18): 2258–2270. doi:10.1101/gad.1583307. பப்மெட்:17875663. http://genesdev.cshlp.org/content/21/18/2258.full.pdf+html.
- ↑ Gordon, J.W., Scangos, G.A, Plotkin, D.J., Barbosa, J.A. and Ruddle F.H. (1980). "Genetic transformation of mouse embryos by microinjection of purified DNA". Proc. Natl. Acad. Sci. USA 77 (12): 7380–7384. doi:10.1073/pnas.77.12.7380. பப்மெட்:6261253. Bibcode: 1980PNAS...77.7380G.
- ↑ "Site-directed mutagenesis by gene targeting in mouse embryo-derived stem cells". Cell 51 (3): 503–12. 1987. doi:10.1016/0092-8674(87)90646-5. பப்மெட்:2822260.
- ↑ "Background: Cloned and Genetically Modified Animals". Center for Genetics and Society. April 14, 2005. Archived from the original on November 23, 2016. பார்க்கப்பட்ட நாள் July 11, 2010.
- ↑ "Knockout Mice". Nation Human Genome Research Institute. 2009.
- ↑ 13.0 13.1 Julius, David. "How peppers and peppermint identified sensory receptors for temperature and pain". iBiology (in அமெரிக்க ஆங்கிலம்). பார்க்கப்பட்ட நாள் 2020-05-14.
- ↑ McPherron, A.; Lawler, A.; Lee, S. (1997). "Regulation of skeletal muscle mass in mice by a new TGF-beta superfamily member". Nature 387 (6628): 83–90. doi:10.1038/387083a0. பப்மெட்:9139826. Bibcode: 1997Natur.387...83M.
- ↑ Elisabeth R. Barton-Davis; Daria I. Shoturma; Antonio Musaro; Nadia Rosenthal; H. Lee Sweeney (1998). "Viral mediated expression of insulin-like growth factor I blocks the aging-related loss of skeletal muscle function". PNAS 95 (26): 15603–15607. doi:10.1073/pnas.95.26.15603. பப்மெட்:9861016. Bibcode: 1998PNAS...9515603B.
- ↑ "Overexpression of the cytosolic form of phosphoenolpyruvate carboxykinase (GTP) in skeletal muscle repatterns energy metabolism in the mouse". Journal of Biological Chemistry 282 (45): 32844–32855. 2007. doi:10.1074/jbc.M706127200. பப்மெட்:17716967.
- ↑ Wim Crusio; Goldowitz, D.; Holmes, A.; Wolfer, D. (2009). "Standards for the publication of mouse mutant studies". Genes, Brain and Behavior 8 (1): 1–4. doi:10.1111/j.1601-183X.2008.00438.x. பப்மெட்:18778401.
- ↑ Mohammed Bourdi; John S. Davies; Lance R. Pohl (2011). "Mispairing C57BL/6 Substrains of Genetically Engineered Mice and Wild-Type Controls Can Lead to Confounding Results as It Did in Studies of JNK2 in Acetaminophen and Concanavalin A Liver Injury". Chemical Research in Toxicology 24 (6): 794–796. doi:10.1021/tx200143x. பப்மெட்:21557537.