Конструируется яйцо
Яйцо куриное и другие

чч

За последнее десятилетие генетики научились встраивать различные гены в яйцеклетки млекопитающих. Подсаженные затем в матку, эти яйцеклетки нормально развиваются, при этом у потомства проявляется признак, кодируемый встроенным геном. Однако проведение подобных экспериментов с яйцеклетками птиц встречается с рядом трудностей. И главная трудность здесь заключается в особенностях индивидуального развития птиц. Ведь их оплодотворенная яйцеклетка около суток продвигается по яйцеводу, одеваясь многочисленными оболочками: белковой, подскорлуповыми, скорлуповой и кутикулой. Так формируется структура, которую мы и привыкли называть яйцом. Оболочки яйца защищают зародыш от механических повреждений, бактериальных инфекций, снабжают его водой, солями, кальцием и обеспечивают газообмен.

На 11-12-й день развития, например, куриного эмбриона в яйце хорошо различается сосудистая оболочка с тонкой сетью капилляров, которая, по существу, работает как легкое. Кроме того, определенные клетки выделяют кислоту, растворяющую скорлупу яйца, и освободившийся таким образом кальций поступает к зародышу: он нужен для образования костей. Следовательно, проблема заключается не в том, как встроить гены в яйцеклетку птицы, а в том, как "одеть" ее после операции. Как сконструировать оболочки, без которых оплодотворенная яйцеклетка никогда не сможет стать птенцом?

Первые попытки культивирования куриных эмбрионов в искусственных мембранах, проведенные около 40 лет назад, не увенчались успехом. Десятилетием позже Брюс Данн с коллегами из Клемсонского университета в США выращивал 72-часовые эмбрионы в полимерных оболочках во влажной среде и с постоянным воздухообменом, Зародыши оставались живыми в течение 18 дней и даже трех недель, но они сильно отставали в росте и никогда не развивались в полноценных птенцов, способных вылупиться. В основном две проблемы встают перед исследователями, осуществляющими подобные эксперименты. Во-первых, размеры "вместилища" ограничивают как рост культивируемого эмбриона, Так и образование отдельных оболочек. В результате белок поглощается эмбрионом не полностью, и слой белка значительно затрудняет дыхание эмбриона. Во-вторых, поскольку культивируемый эмбрион не имеет скорлуповой оболочки, концентрация кальция в его крови очень мала, и образование костей нарушается. Попытки трансплантации кусочков скорлупы на безоболочечные эмбрионы позволили частично преодолеть дефицит кальция, а Тамао Оно и Нобору Вакесуги из Нагойского университета (Япония) попытались выращивать эмбрионы перепелов в оболочках яиц обычных домашних кур, И хотя в результате этих экспериментов не получились полноценные проклевывающиеся перепелята, сама идея заслуживает внимания. Однако здесь необходимо учитывать следующие обстоятельства. Компоненты яйца чаще всего видоспецифичны. Сможет ли эмбрион использовать белок яйца, которое снесла какая-то другая птица? Эксперименты показали, что структура белка имеет важное значение для развивающегося эмбриона, однако реакций отторжения чужеродных компонентов обнаружено не было.

Яйцо в разрезе

Кроме того, для развивающегося эмбриона большое значение имеет пространственное расположение желтка внутри яйца. Это положение очень трудно сохранить при трансплантации зародыша в оболочку яйца птицы того же вида. Гораздо проще правильно разместить зародыш в большей оболочке яйца, которое взято у птицы другого, более крупного вида. Однако и здесь экспериментаторов подстерегают опасности. Во-первых, сосудистая оболочка не может правильно развиваться и связываться с оболочками яйца, принадлежащего другой птице. Поэтому клетки сосудистой оболочки не обеспечивают должного высвобождения кальция и транспорта этого элемента к эмбриону. Во-вторых, проницаемость оболочки для кислорода, двуокиси углерода и воды, достаточная для обеспечения "своего" зародыша этими веществами, может не устроить зародыш другого вида. Тем не менее, следуя по намеченному пути, Карен Роулетт и Кен Сикис из Ридингского университета (Англия) сконструировали инкубатор, в котором поддерживались постоянная температура, высокая влажность и стерильность. Двух-, трехдневные эмбрионы домашних кур, помещенные в оболочку яиц индюшек, инкубировали в этом термостате. При этом один конец яйца был срезан и накрыт стеклом, что позволяло наблюдать развитие зародыша от стадии зародышевого диска до зрелого птенца с перьями. После 19 дней развития эмбрионы начали совершать дыхательные движения. Подача углекислого газа в инкубатор повышала дыхательную активность и стимулировала работу легких. На другой день птенцы активно дышали легкими, затем они удивительно быстро вылупились из яиц. При тщательном обследовании цыплята оказались совершенно нормальными, в скоре они начали быстро есть и расти.

Успех этого эксперимента тем более важен, что подобные наблюдения за развивающимися цыплятами могут дать много информации о процессах развития и дифференцировки зародыша, возникновения деформаций различных органов, порока сердца и других болезней. Кроме того, они открывают широкие возможности для генной инженерии птиц, которая в настоящее время развита еще очень слабо.

Анонс-страницы

1,

2,

3,

4,

5

Copyright © 2008 KISHAR.RU Все права защищены.
Копирование и перепечатка материалов сайта запрещены.