Generation of transgenic animal models with human genes NAT1 and NAT2

The work is dedicated to the generation of resistant lines of transgenic mice with human genes NAT1 and NAT2. The initial lines for generation of transgenic mice with human genes NAT1 and NAT2 used hybrid mice CBA/lac x C57BL/6. Using the method of microinjection of gene constructs into the pronucleus first transgenic mouse were obtained first generation of mice with the human gene NAT1 and NAT2 . F1 and F2 generation of transgenic animals are interbred with non-transgenic animals of the opposite gender. The resulting offspring, after checking for the presence of gene are bred without genetic contamination. Inbreeding was carried out on mice of the third generation. Upon receipt of each new generation of transgenic animals were check for the presence of human genes NAT1 and NAT2 by real-time PCR. For this created a system of four species-specific PCR primers and fluorescent probes for Real-Time PCR human genes Nat1 and Nat2 in transgenic animals. The number of population of transgenic animals obtained by the 6th generation of the animal with the human gene NAT1 - 860 mice, and the number of animals with a human gene NAT2 - 680 mice.

transgenic mice, human genes NAT1 and NAT2, biomodel, generation, maintenance, verification, real-time PCR, fluorescent probes

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.