Company Logo

 

Живые огоньки, блуждающие в темноте

Благодаря исследованиям и открытиям ученых у аквариумистов появилась возможность держать и даже разводить генетически модифицированных рыбок. Исходной родительской формой был данио рерио (Brachidanio rerio), в ДНК которой были внесены гены, отвечающие за выработку светящегося белка, медуза Aequorea Victoriaиз ДНК медузы (Aequorea Victoria) и красного коралла (из рода Discosoma). В результате получились рыбки, которые светятся в темноте при подсвечивании их ультрафиолетовым, и синими лучами. Такие рыбки совершенно не приспособлены к жизни в природе – они как бы плавают с большой табличкой, на которой написано на рыбьем наречии – «Съешь меня». Они лишены защитной окраски, да ещё при этом и яркие, и хищники бросаются на них, даже если они не голодны. Зато этих удивительных рыбок используют в аквариумистике. А теперь подробнее…

Необычным свойством – светятся в темноте, природа наделила около 800 видов.

стетлячок на веточкесветящееся плодовое тело грибаРыба удильщик со светящейся эской

Преимущественно это простейшие, обитающие в темных глубоководных водах. Это различные организмы – начиная от бактерий до крупных глубоководных моллюсков. На суше так же встречаются ночные зелененькие огоньки – светлячки, приманивающие своим ярко-зеленым светом самок в период размножения, а у грибов (Mycena lux-coeli) светиться все плодовое тело. Глубоководные рыбы из семейства удильщиков (Lophiformes) используют люминесценцию как приманку для охоты. На «удочке», видоизмененный первый луч спинного плавника, висит имитация светящегося червячка, который и приманивает добычу. Светящийся кончик (эска), это железа, в которой находятся люминесцентные бактерии. Рыба может управлять свечением, изменяя приток к ним кислорода – сужая или расширяя кровеносные сосуды.
А вот создавать и использовать биолюминесценцию люди научились относительно недавно. Как же это произошло?

группа медуз Aequorea Victoria Впервые, в 1960 году ученые Джонсон и Шимомура из медузы (Aequorea Victoria) выделили зеленовато светящийся белок, названый экворином. Следующим шагом было нахождение гена, ответственного за синтез этого белка. И, наконец, в 1992 году этот ген – GFP (green fluorescent protein) был выделен. Этот ген сильно помог в генетико-эмбриологических исследованиях, но появилась потребность еще в одном маркерном (помечающем) гене, и из красных кораллов (рода Discosoma) был выделен RFP (red fluorescent protein). Исследования получались еще качественнее – если поместить целевой, изучаемый ген между двумя дающими свечение, и после трансплантации белки, продуцируемые этими генами, начинали светиться, то целевой ген тоже успешно попал в структуру ДНК. Стоит отметить так же, что сам белок, продуцируемый этими генами, в полной темноте не светиться. Этот белок поглощает фотоны синего спектра и испускает, 80 % от поглощенного света, фотоны с большей длинной волны. Поэтому при освещении ультрафиолетом на темном фоне кажется, что этот белок светиться.

червяк Coenorhabditis elegans с измененной ДНК В 1994 году Мартин Шалфи, занимавшийся крошечными червячками (Coenorhabditis elegans) встроил в их геном светящийся ген и, внешне не очень привлекательные, червячки сразу стали объектом внимания.

В мае 2001 года появились трансгенные данио, в геном которых были встроены GFP и RFP гены. Создал этих рыбок тайванский ученый Гун (Zhiyuan Gong). Исходной формой был данио рерио. Гены были встроены в те участки ДНК, которые отвечают за синтез мышечных белков.

группа светящихся данио Коммерческую ценность этих живых искорок оценил аквариумист, присутствовавший на докладе доктора Гунна. В результате патент на производство этих рыбок получили две фирмы: тайванская – Taikong и американская – Yorktown Technologies LD.

 

Тайванская фирма вывела 3 разновидности трансгенных рыбок – ТК 1, ТК 2, ТК 3. Рыбки американской компании получили название GloFish. Трансгенные рыбки сохранили неприхотливость в содержании (предпочитают, правда, немного повышенную температуру – около 28º С) и свой миролюбивый, веселый и бойкий нрав.

разновидности мутантных данио

Производители продавали рыбок, не дающих потомство, для того, что бы сохранить монополию на производство. Но обеспечить 100 % стерильность не смогли, и их размножили любители аквариумисты. Гены REP и GEP передаются по наследству.

На интенсивность свечения влияет так же светопроницаемость кожных покровов, которые могут экранировать, и тем самым уменьшать свечение белка. Соответственно альбиносы, с бело-прозрачными покровами, будут светиться ярче. Эти формы выводятся простыми селективными методами, наследование признаков в которых, подчиняются законам Г.Менделя. С возрастом количество флуоресцирующего белка накапливается и рыбка становиться еще ярче. Кроме полученных изначально светящихся рыбок зеленого и красного цвета путем объединения этих двух генов в одном генотипе, был получен желтый цвет.

Открытие этих рыбок предоставляет дополнительные возможности для реализации фантазий аквадизайнера. Ведь можно создавать композиции в темных, загадочно-глубинных тонах со стайкой ярких, подвижных, светящихся обитателей одного или нескольких цветов. Это целое направление в аква мире. Такие композиции будут выгодно смотреться в неосвещенных помещениях, либо в темное время суток. Выглядят такие композиции необычно и интересно.


Класс!
Поделиться

Aviasales.ru - самый удобный поисковик авиабилетов.


статистика