Создание линий трансгенных животных-моделей с генами человека NAT1 и NAT2

Работа посвящена получению устойчивых линий трансгенных мышей, несущих гены человека NAT1 и NAT 2. В качестве исходных линий для получения мышей с генами человека NAT1 и NAT 2 использовали гибридных мышей CBA/lac х C57BL/6. Методом микроинъекции генных конструкций в пронуклеусы были получены родоначальники трансгенных мышей с генами человека NAT1 и NAT2 . Трансгенных животных в поколениях F1 и F2 спаривали с нетрансгенными животными противоположного пола. Полученное потомство, после проверки на наличие гена, разводили в условиях, исключающих генную контаминацию. С третьего поколения осуществлялся инбридинг мышей. При получении каждого нового поколения от трансгенных родителей животных подвергали проверке на наличие человеческих генов NAT1 и NAT2 методом ПЦР в реальном времени (Real-Time PCR). Были созданы 4 ПЦР-системы видоспецифических праймеров и флуоресцентных зондов для Real-Time PCR с целью верификации генов NAT1 и NAT2 человека у трансгенных животных. Численность поголовья трансгенных животных, полученных к 6-му поколению, составила для животных с геном NAT1 человека - 860 особей, а численность животных с геном NAT 2 человека - 680 особей.

трансгенные мыши, гены человека NAT1 и NAT2, биомодель, разведение, содержание, верификация, ПЦР в реальном времени, флуоресцентные зонды

1. Головенко Н.Я. Механизмы реакций метаболизма ксенобиотиков в биологических мембранах. - К.: Наукова думка. 1981. 290 с.

2. Головенко Н.Я., Карасева Т.Л., Курушин А.А. Ацетилирование 7-аминопроизводного нитразепама субклеточными фракциями некоторых органов и кровью белых крыс // Вопр. мед. хим. 1978. № 1. С. 17-19.

3. Каркищенко В.Н., Мартынов В.В. Фармакология, генополиморфизм и клонирование генов NAT у человека и животных-моделей // Биомедицина. 2006. № 4. С. 85.

4. Каркищенко Н.Н. Альтернативы биомедицины. Т. 1. Основы биомедицины и фармакомоделирования. - М.: Изд-во ВПК. 2007. 320 с.

5. Каркищенко Н.Н. Альтернативы биомедицины. Т. 2. Классика и альтернативы фармакотоксикологии. - М.: Изд-во ВПК. 2007. 448 с.

6. Каркищенко Н.Н., Капанадзе Г.Д., Петрова Н.В. Новая модель оценки избирательной токсичности антибластомных средств на трансгенных мышах с генами Nat1hom человека // Биомедицина. 2015. № 3. С. 4-19.

7. Каркищенко Н.Н., Каркищенко В.Н., Петрова Н.В. Тест-система для обнаружения экспрессии генов NAT2 у человека. Заявка на патент № 2014 14 86 66/10 (078234), дата подачи: 03.12.2014 г.

8. Каркищенко Н.Н., Петрова Н.В., Слободенюк В.В. Высокоспецифичные видовые праймеры к генам NAT1 и NAT2 для сравнительных исследований у человека и лабораторных животных // Биомедицина. 2014. № 2. С. 4-16.

9. Каркищенко Н.Н., Рябых В.П., Каркищенко В.Н., Колоскова Е.М. Создание гуманизированных мышей для фармакотоксикологических исследований (успехи, неудачи и перспективы // Биомедицина. 2014. № 3. С. 4-22.

10. Кукес В.Г. Метаболизм лекарственных средств: клинико-фармакологические аспекты. - М., 2004.

11. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях / под ред. Н.Н. Каркищенко, С.В. Грачева. - М.: Профиль-2С. 2010. 358 с.

12. Estrada L., Kanelakis K.C., Levy G.N., Weber W.W. Tissue- and gender-specific expression of N-acetyltransferase 2 (Nat2*) during development of the outbred mouse strain CD-1 // Drug metab. dispos. 2000. No. 28. Pp. 139-146.

13. Estrada-Rodgers L., Levy G.N., Weber W.W. Substrate selectivity of mouse N-acetyltransferases 1, 2 and 3 expressed in COS-1 cell // Drug metab. dispos. 1998. No. 26. Pp. 502-505.

14. Evans D.A. N-acetyltransferase // Pharmacol. ther. 1989. No. 42. Рp. 157-172.

15. Fakis G., Boukouvala S., Buckle V., Payton M., Denning C., Sim E. Chromosome mapping of the genes for murine arylamine N-acetyltransferases (NATs), enzymes involved in the metabolism of carcinogens: identification of a novel upstream noncoding exon for murine Nat2 // Cytogenet. cell genet. 2000. No. 90. Pp. 134-138.

16. Fretland A.J., Doll M.A., Gray K., Feng Y., Hein D.W. Cloning, sequencing, and recombinant expression of NAT1, NAT2, and NAT3 derived from the C3H/HeJ (rapid) and A/HeJ (slow) acetylator inbred mouse: functional characterization of the activation and deactivation of aromatic amine carcinogens // Toxic and appl. pharm. 1997. No. 142. Pp. 360-366.

17. Hein D.W., Doll M.A., Fretland A.J., Leff M.A., Webb S.J., Xio G.H., Devanaboyina U.-S., Nangju N.A., Feng Y. Molecular genetics and epidemiology of the NAT1 and NAT2 acetylation polymorphisms // 9 Cancer epidemiol. Biomarkers prev. 2000. Pp. 29-42.

18. Hein D.W., Trinidad A., Yerokun T., Ferguson R.J., Kirlin W.G., Weber W.W. Genetic control of acetyl coenzyme A-dependent arylamine N-acetyltransferase, hydrazine N- acetyltransferase, and N-hydroxy-arylamine O-acetyltransferase enzymes in C57Bl/6, A/J, AC57F1 and the rapid and slow acetylator A.B6 and B6.A congenic inbred mouse // Drug metab. dispo. 1988. No. 16. Pp. 341-347.

19. Hein D.W. Molecular genetics and function of NAT1 and NAT2: role in aromatic amine metabolism and carcinogenesis // Mutat. res. 2002. No. 506/507. Pp. 65-77.

20. Kawamura A., Westwood I., Wakefield L., Long H., Zhang N., Walters K., Redfield C., Sim E. Mouse N-acetyltransferase type 2, the homologue of human N-acetyltransferase type 1 // Biochem. pharmacol. 2008. No. 75. Pp. 1550-1560.

21. Martell K.J., Levy G.N., Weber W.W. Cloned mouse N-acetyltransferases: enzymatic properties of expressed Nat-1 and Nat-2 gene products // Mol. pharmacol. 1992. No. 42. Pp. 265-272.

22. Payton M., Smelt V., Upton A., Sim E. A method for genotyping murine arylamine N-acetyltransferase type 2 (NAT2): a gene expressed in preimplantation embryonic stem cells encoding an enzyme acetylating the folatecatabolite p-aminobenzoylglutamate // Biochem. pharmacol. 1999. No. 58. Pp. 779-785.

23. Vatsis К., Weber W., Bell D., et al. Nomenclature of N-acetyltransferases // Pharmacogenetics. 1995. No. 5. Pp. 1-27.