PerepelkinaBION
.pdf
Селекция мышей
на вес мозга
и изменения поведения
Перепелкина Ольга Викторовна
Лаборатория физиологии и генетики поведения
Кафедра высшей нервной деятельности Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Сравнение размеров мозга у диких
и доместицированных форм млекопитающих. ( erre, )
H 1955
Виды |
Цефализация*, |
Снижение |
Развитие новой |
Снижение |
|
дикая форма |
веса мозга |
коры, |
объема |
||
|
(%) |
дикая форма |
новой коры |
||
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Мышь |
87 |
0,0 |
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Крыса |
100 |
-8,1 |
100 |
-12,3 |
|
|
|
|
|
|
|
Морская свинка |
177 |
-13,4 |
195 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Кролик |
184 |
-13,0 |
168 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Свинья |
394 |
-33,6 |
365 |
-37,0 |
|
|
|
|
|
|
|
Овца |
435 |
-23,9 |
449 |
-26,2 |
|
|
|
|
|
|
|
Лама-Альпака |
496 |
-17,6 |
478 |
-22,9 |
|
|
|
|
|
|
|
Хорек |
208 |
-28,6 |
270 |
-31,6 |
|
|
|
|
|
|
|
Кошка |
420 |
-24,0 |
513 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
Собака |
451 |
-28,8 |
528 |
-30,7 |
|
|
|
|
|
|
* Цефализация – это индекс, связывающий размер мозга и размер тела, он выше у более эволюционно развитых видов.
Микроцефалия |
Лиссенцефалия |
Мегенцефалия |
|
|
«гладкий мозг» |
(увеличенный |
|
происхождение как средовое |
|
мозг) |
|
(алкоголизм матери, |
нарушения миграции |
||
внутриутробная инфекция), |
нейронов в период с |
синдромы Сотоса, |
|
так и генетическое |
12 до 24 недель |
Робинова, |
|
Известно как минимум 6 |
беременности |
PTEN-синдром, |
|
ген PAFAH1B1 - |
болезни Канавана и |
||
локусовгена MCPH1 1-6 |
Александера |
||
для локуса MCPH1 - ген |
кодирующий |
и др. (Donahue et al., 1996) |
|
связанный с |
Мутации в гене NSD1 |
||
Microcephalin (MIM-607117), |
|||
микротрубочками |
|||
для локуса MCPH3 - ген |
белок LIS1 |
(хромосома 5), отвечают |
|
CDK5RAP2 (MIM-608201), |
примерно за 75% |
||
для локуса MCPH5 - ген |
(Kerjan, Gleeson, |
случаев синдрома |
|
2007). |
|||
ASPM (MIM-605481) |
|
Сотоса (Baujat, Cormier- |
|
для локуса MCPH6 - ген |
|
Daire, 2007). PTEN-синдром |
|
CENPJ (MIM-609279) |
|
(хромосома 10) – |
|
(Woods et al., 2005, Desir et al., |
|
мутация гена, |
|
2008). |
|
кодирующего фосфатазу |
|
У ЧЕЛОВЕКА |
липидов (Eng, 2003). |
||
Сравнение мозга мышей-нокаутов по генуASPM
с мозгом мышей дикого типа (WT)
Новорожденные |
|
Возраст 9 недель |
WT Aspm1-7-hom |
WT |
Aspm1-7-hom |
|
WT
Pulvers J.. N.., Bryk J.., Fish J..L., et al. 2010
Данные предыдущих селекционных экспериментов
Селекция BWS |
Первый селекционный |
|
|
эксперимент 1979-1989 |
|
Мыши с большим весом мозга, обучались лучше
в тестах с
использованием пищевой и оборонительной мотивации (Fuller, Herman, 1974).
Исследовательская активность выше у мышей линии БМ.
Мыши линии БМ
обладают более высокой
способностью к обучению,
чем мыши линии ММ (Попова 1983, Попова,
Полетаева 1983,1985) .
Проведение селекции
«С1989-1999-гетероген»
Исходнаягетерогенная популяция - реципрокные гибриды 6 инбредных
линий ( CBA, DBA/2,
C57BL, C57Br, A/sn,
BALB/c). Отборна
крайние значения веса мозга на основе линии регрессии (вес мозга - вес тела)
«С1999-2009-гибриды»
Повторная селекция мышей на
большой и малый вес мозга,
вес мозга
но не из гибридов 6 инбредных
линий,
а из популяции мышей-
гибридов линий БМ и ММ из предыдущей селекции (С19891999 гетероген»)
Отборпроизводителей
проводился на основе линии регрессии (вес мозга - вес тела)
Условия селекции
Линия регрессии БМ
Линия регрессии ММ
вес мозга, мг
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
||
вес тела, г
Результаты селекции мышей на вес мозга
|
|
БМ |
|
|
ММ |
||
|
|
|
Динамика изменения веса мозга |
||||
|
|
|
|
в "С1989-1999-гетереген" |
|||
г |
510 |
|
|
|
|
|
|
490 |
|
|
|
|
|
|
|
, м |
|
|
|
|
|
|
|
470 |
|
|
|
|
|
|
|
мозга |
450 |
|
|
|
|
|
|
430 |
|
|
|
|
|
|
|
410 |
|
|
|
|
|
|
|
Вес |
390 |
|
|
|
|
|
|
370 |
|
|
|
|
|
|
|
350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F3 |
F4 |
F5 |
F6 |
F7 |
F8 |
F10 F11 F12 F13 F14 F15 F16 F17 F18 F19 F20 |
|
|
|
|
|
|
поколения селекции |
|
«С1989-1999 гетероген» |
|||||||
Вес мозга различался между линиями в среднем на 77 мг -
16 %, |
p< 0.0001 |
|
Динамика изменения веса мозга в |
|
|||||||||
|
540 |
"С1999-2009-гибриды" |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мг |
520 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мозга, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
480 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
460 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вес |
440 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
420 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
F5 |
F6 |
F7 |
F8 |
F10 |
F11 |
F12 |
F13 |
F14 |
F15 |
F16 |
|
|
|
|
поколения селекции |
|
|
|
||||
|
«С1999-2009 гибриды» |
|
|
||||||||
Вес мозга различался между линиями в среднем на 68 мг - 14
%, p< 0.00001
Характеристика линий БМ и ММ
¾Линия БМ (Большой мозг)- аутбредная, окраска шерсти – агути, светло-коричневый, белый (альбиносы),
коричневый, черный.
Средний относительный вес мозга – 500,6±4,55 мг.
¾Линия ММ (Малый мозг)- аутбредная, окраска шерсти – агути, светло-коричневый, белый (альбиносы).
Средний относительный вес мозга – 432,97±4,76 мг.
Двигательная и исследовательская активность |
||||||
|
мышей БМ и ММ в тесте «открытое поле». |
|||||
|
БМ |
|
ММ |
Вставания на задние лапы |
||
|
|
|
|
25 |
|
* |
С1989-1999 гетероген |
20 |
|
||||
|
|
|||||
15 |
|
|
||||
F18 БМ n=21♂♂ и ММ n=23 ♂♂ |
10 |
|
|
|||
С1999-2009 гибриды |
5 |
|
|
|||
F9, F11-12, F14 |
|
|
0 |
F10(3) F11-12(3) F14(3) |
||
|
|
|
|
F18(2) |
||
|
|
|
|
|
поколения |
|
Двигательная активность, два селекционных |
Норковые реакции. "С1999-2009- |
|||||
|
эксперимента |
|||||
|
|
гибриды" |
|
|||
|
250 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
200 |
|
|
6 |
** |
|
квадраты |
150 |
|
|
4 |
|
|
100 |
|
|
* |
|||
|
|
|
|
|||
50 |
|
|
2 |
|
||
0 |
|
|
|
|
|
|
|
F10(3) |
F14(3) |
0 |
|
|
|
|
F18(2) |
F11-12 |
F14 |
|||
|
поколения |
12(3) |
F10 |
|||
|
|
поколения |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|