Учени от Лабораторията по морска биология в САЩ създадоха успешно щам на албинос на калмара Euprymna berryi. На практика това е почти напълно прозрачен организъм, който за първи път предлага на учените ясен оптичен достъп за визуализиране на нервната система на живо главоного.

Това е и първият случай, в който генетично модифицирано главоного се размножава в няколко поколения, което разкрива големите перспективи на E. berryi като моделен организъм за невробиологични и други видове изследвания.

„За разлика от всички други безгръбначни, около главоногите има много интересна биология", казва старши научният сътрудник на Лабораторията по морска биология Джошуа Розентал, който ръководи изследването заедно със своята сътрудничка Хибит Каролин Албертин. "Сега разполагаме с модел на главоноги, при който можем да изследваме биологичната функция с много по-висока разделителна способност, отколкото преди."

Нервната система и поведението на колеоидните главоноги (калмари, октоподи и сепии) са много по-сложни от тези на повечето безгръбначни животни. От една страна, те могат да учат и запомнят сложни задачи: главоногите навигират успешно из лабиринти, използват инструменти и дори се учат, като наблюдават другите. Те могат мигновено да се маскират, да манипулират заобикалящата ги среда с крайниците и пипалата си и според скорошно проучване на Лабораторията по морска биология – дори се приспособяват към по-студена среда, като редактират собствената си РНК в огромна степен.

При изследванията на главоногите обаче липсва моделен организъм, който да може да се проучва генетично. Това означава, че разбирането ни за тези очарователни същества е ограничено. Настоящото ново изследване представя Euprymna berryi като жизнеспособен кандидат за моделен главоног: освен че е лесно да се размножава в продължение на поколения в лаборатория, той може да бъде и генетично модифициран.

"Възможността за пряко и прецизно тестване на функцията на гените при моделно главоного е вълнуваща, тъй като дава възможност за изучаване на особеностите, които правят главоногите специални - и ще бъде важен инструмент за разбиране на много различни аспекти на тяхната уникална биология", казва съавторът Албертин.

Как е постигнато всичко това?

Изследователите са деактивират гените за два ензима, отговорни за пигментацията, като за целта използват технологията CRISPR-Cas9, известна като молекулярна ножица. 

Двойното "нокаутиране" на гените TDO и IDO при калмари от вида Euprymna berryi довежда до появата на индивиди, които са напълно лишени от специфични пигменти, присъстващи в очите и хроматофорите на главоногите. 

И сега, след всичко това, учените могат да изследват мозъчната дейност на калмарите-албиноси, като вкарват в зрителния дял на мозъка им на флуоресцентно багрило, което излъчва светлина, когато при възбуждане на невроните се освобождава калций.

Постижението осигурява удобна платформа за изучаване на нервната система на главоногите - единствените безгръбначни, които имат развит мозък и проявяват сложно поведение.

Изследването е публикувано в Current Biology.

Източник: Phys.org