Традиционный трангеноз как метод исследования роли фр

Не только таргеттинг!!! Классический трансгеноз как методический подход также дал очень существенную информацию о роли различных факторов роста в развитии организмов и дифференцировке клеток.

Экспрессия экзогенных генов в строго определенных типах клеток трансгенных мышей, обусловленная использованием специфических регуляторных элементов (эктопическая экспрессия), позволяет решать вопросы, связанные с выяснением роли тех или других генов в процессах дифференцировки и раз­вития организма. Рассмотрим несколько примеров по классическому трансгенозу генов, кодирующих различные факторы роста (ФР) (слайд 107).

Такого рода эксперимент провели, например Guo at al. (1993). Эти авторы осуществили таргетированную за счет промотора гена кератина 14 экспрессию гена фактора роста кератиноцитов (KGF) в кератиноцитах, тогда как в норме ген KGF экспрессируется в мезенхимных клетках. Иными словами, в результате трансгеноза продукт гена KGF из паракринного фактора превратился в аутокринный. В результате этого у мышей появлялся хрупкий эпидермис, а кожа была сильно морщинистой. Сильно возрастала толщина эпидермиса, происходила супрессия морфогенеза волосяных фолликул и супрессия формирования жировой ткани (адипогенез). Нарушалась также дифференцировка слюнных желез. Следовательно, KGF влияет как фактор не только на рост кератиноцитов, но и на дифференцировку клеток кожи и других тканей.

Видимо, KGF интерферирует с процессами, регулирующими взаимодействие мезенхимы и эпителия.

Иной прием использовали в своей работе Werner et al. (1993). Для предотвращения экспрессии другого гена, относящегося к тому же семейству что и KGF, а именно гена фактора роста фибробластов (FGF), эти авторы получали трансгенных мышей с геном рецептора FGF, несущим доминантную негативную мутацию. Роль FGFs (а к этому семейству относятся и некоторые другие гены, например, FGF2, продукт онкогена int-2 - FGF3) в эпидермисе была неизвестна, хотя один из них (FGF2) экспрессируется в базальном и супрабазальном слоях эмбрионального и взрослого эпидермиса. Мутантный рецептор блокировал передачу сигналов от FGF в кератиноцитах, где кодирующий его трансген специфически экспресировался за счет использования кератинового промотора. В коже, особенно в хвосте, где экспрессия была наибольшей, нарушалась организация эпидермальных кератиноцитов. Вывод авторов однозначен: FGF является незаменимым фактором для морфогенеза супрабазальных кератиноцитов и установления нормальной программы их дифференцировки. Так было впервые доказано, что полипептидный митоген, каковым является FGF, вовлечен в дифференцировочный процесс и морфогенез in vivo.

С помощью трансгеноза выяснялась также роль гена трансформирующего фактора роста (TGFbeta 1) в морфогенетических процессах. К семейству белков TGFbeta относятся, как уже говорилось, ингибины, актины, морфогенетические белки костей, т.е. факторы, участвующие в морфогенезе. Таргетированная экспрессия гена TGF-beta1 в клетках молочной железы приводила к ингибированию альвеолярного развития этой железы и лактации у беременных трансгенных мышей (Jhappan et al., 1993). Таким образом, показано, что TGF участвует как негативный фактор в развитии и функционировании молочной железы.

До этого мы говорили о ФР вообще, теперь о ФР, работающих в конкретных тканях.