Анастасия Красичкова - Мыши
Наравне с собаками, морскими свинками и другими экспериментальными животными мыши стали использоваться в лабораториях с началом прогрессивного развития медицины, основывающейся на экспериментах.
Постоянные эксперименты в различных областях науки приносят порой совершенно невероятные открытия.
Недавно была выявлена способность мышей к регенерации. Эту особенность открыли ученые института Wistar в Филадельфии, проводившие опыты по изучению работы сердца. Результаты исследований пока не позволяют точно представить механизм восстановления сердечных тканей. Однако ученые утверждают, что подобным механизмом регенерации может обладать каждое живое существо, в том числе и человек. Осталось только найти методы, которые помогут развить эту способность.
Способность к регенерации уже давно была обнаружена у рептилий, но до сих пор не удавалось доказать ее существование у млекопитающих. Так, после повреждения сердечной мышцы человека организм способен к частичному ее восстановлению, но новая ткань малофункциональна и фактически только вредит сердцу.
Если же у человека действительно будет обнаружена скрытая способность к регенерации, то это будет одним из самых серьезных достижений науки. И это произойдет благодаря мышам.
Проводя изучение строения глазного яблока, ученые обнаружили в сетчатке глаза мыши особую сеть, состоящую из светочувствительных клеток. Они считают, что это открытие поможет объяснить, каким образом млекопитающие настраивают внутренние часы организма.
По сообщению ученых, эта сеть клеток отличается от давно известных палочек и колбочек, которые отвечают за способность видеть окружающий мир.
Клетки, входящие в состав обнаруженной учеными сети, специализируются на восприятии дня и ночи, что помогает организму настраивать суточный ритм. Суточный ритм организма отвечает за продолжительность сна и бодрствования, а также регулирует такие важные процессы, как образование гормонов, кровяное давление и температуру тела. Хронические сбои в работе внутренних часов могут приводить к негативным последствиям для здоровья, вызывая различные заболевания.
Выведение стерильных и линейных животных требует огромных затрат, но они окупаются новыми, важными для человечества открытиями.
Ученые долгое время пытались понять, каким образом происходит перенастраивание внутренних часов при смене жизненного ритма – при ненормированном рабочем дне или смене часовых поясов во время перелетов на большие расстояния. Известно, что человеческий организм сильно реагирует на подобную встряску и обычно требуется некоторое время для адаптации.
Ранее считалось, что за этот процесс отвечают те же клетки сетчатки глаза, которые позволяют нам видеть. Однако в результате исследований было установлено, что суточные ритмы у слепых также существуют и они чувствительны к изменению светового дня. Например, слепые мыши имеют такой же период сна и бодрствования, что и зрячие особи. Но мыши, полностью лишенные зрительных органов, не наделены способностью приспосабливаться к смене дня и ночи.
Лабораторные мыши
Ученые обнаружили в сетчатке глаза мыши белок меланопсин, который присутствует также в сетчатке человеческого глаза. Он содержится в клетках открытой сети.
Специалисты полагают, что при дальнейших исследованиях они смогут установить, каким именно образом эти особые клетки помогают в установлении суточного ритма и приспособлении к его изменениям. Исследователи считают, что в будущем расстройства суточного ритма можно будет лечить при помощи специальных лекарственных препаратов или специальной световой терапии.
Недавно ученым удалось расшифровать генетический код мыши. Этот шаг должен пролить свет на загадки биологии человека. Установлено, что геном мыши имеет приблизительно ту же длину, что и человеческий, и включает в себя около 3 миллиардов нуклеотидов.
Геном представляет собой совокупность ДНК. Часть последовательности цепочки отвечает за структурные гены, функции других областей генома пока неизвестны.
Ученые заинтересовались геномом мыши по ряду причин. Одной из них является желание провести сравнительный анализ геномов мыши и человека, в частности продолжительности последовательности ДНК, вовлеченной в регуляцию активности генов.
Это исследование позволит выяснить, почему течение заболеваний, в частности рака, у мышей и людей различно, а в дальнейшем поможет в разработке более эффективных способов лечения.
В США ученые из Гарвардской медицинской школы вывели новую линию лабораторных мышей. Они мельче обычных приблизительно на 30%, а размеры их клеток также уступают на треть размерам клеток обычных мышей. При этом клетки делятся с обычной частотой.
Лабораторные мыши давно используются учеными для изучения экспериментальных моделей различных заболеваний человека. Однако мышиную модель такой распространенной наследственной болезни, как синдром Дауна, не удавалось получить в течение довольно долгого времени. И лишь недавно ученые смогли вывести мышь с тремя хромосомами, аналогичными двадцать первой хромосоме человека. Это животное может стать уникальной моделью для детального изучения генов, играющих ключевую роль в формировании черепно-лицевых уродств у человека.
Мыши с синдромом Дауна значительно отличаются от своих здоровых собратьев наличием целого комплекса аномалий строения черепа. Ученые отмечают, что деформации черепа у мышей с синдромом Дауна наблюдаются в тех же костях, что и у людей с этим заболеванием. По мнению исследователей, возможно довольно точно изучить развитие этого человеческого заболевания на лабораторных животных.
Еще один интересный эксперимент на лабораторных мышах провел доктор Гюнтер Гросс из Центра нейросетевых исследований при университете Северного Техаса. Из клеток мышиных эмбрионов была выращена живая нейронная сеть. Затем искусственный мозг поместили на сетку электродов, подключенных к персональному компьютеру. Далее при воздействии на полученный прибор каких-либо отравляющих веществ наблюдалось мгновенное изменение состояния клеток, что свидетельствовало о надвигающейся опасности.
Основной сферой применения разработки станет контроль за состоянием окружающей среды в условиях возможного использования химического или биологического оружия. По сравнению с традиционными способами выявления вредных веществ живая нейронная сеть позволяет получать результаты анализа практически мгновенно. Кроме того, детектор на основе мышиных эмбрионов может зарегистрировать присутствие даже неизвестных вирусов, ведь для этого достаточно негативной реакции живых клеток. Пока что прибор проходит лабораторные испытания, и его рабочая версия еще не появилась.
Ученым разных стран удалось вывести много чистых линий лабораторных животных, в частности белых мышей и крыс. У каждой линии имеются индивидуальные, передающиеся по наследству черты, особенности и свойства, например пониженная или повышенная чувствительность к эпилептическим припадкам, инфекционным заболеваниям и т. д. Линейные животные очень ценны; главной их особенностью является реакция на воздействие тех или иных физиологических и патогенных факторов.
К сожалению, большое количество лабораторных мышей погибает при проведении экспериментов, принося свои жизни в жертву науке. Это производит тяжелое впечатление даже на сотрудников лабораторий, не говоря уже о простых людях. Тем не менее следует помнить, что без использования лабораторных животных часто невозможно создавать новые лекарства и проводить их тестирование.
Кроме того, что мыши приносят неоценимую пользу науке, они стали популярными домашними питомцами наряду с кошками, собаками, птицами и аквариумными рыбками.
На сегодняшний день во многих странах Америки и Западной Европы имеются клубы любителей мышей, основным занятием членов которых является выведение новых разновидностей этих животных. Главным образом получаются особи с разнообразной окраской шерсти: белой, серой, коричневой, рыжей, розоватой или лиловой, а также с пятнышками. Экспериментально были выведены даже голые и слепые от рождения зверьки.
2
Биологические особенности мыши
Строение организма мыши имеет особенности, характерные для всех представителей отряда грызунов. Главным отличительным признаком является строение зубной системы.
Строение организма
Мыши относятся к классу млекопитающих, отряду грызунов, подотряду мышеобразных, семейству мышей (Muridae) и подсемейству мышиных (Murinae). В него входят и крысы, так как по внешнему виду мыши очень с ними схожи.
Грызуны (Rodentia) являются наиболее многочисленным отрядом класса млекопитающих, объединившим более трети всех их видов.
