Gato e Rato (História de Ralph Williams)

Gato e Rato (história de Ralph Williams)

"Gato e Rato" é uma novela de ficção científica de Ralph Williams. Originalmente publicado na edição de junho de 1959 da Astounding Science Fiction, foi indicado, mas não ganhou, o Hugo Award de 1960 de Melhor Curta de Ficção.

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Rato canguru

Um rato canguru é uma das duas espécies de rato saltador (gênero Microdipodops) nativo dos desertos do sudoeste dos Estados Unidos, predominantemente encontrado no estado de Nevada. O nome "rato canguru" refere-se à extraordinária capacidade de salto da espécie, bem como ao seu hábito de locomoção bípede. As duas espécies são: Rato canguru pálido - Microdipodops pallidus Rato canguru escuro - Microdipodops megacephalus Ambas as espécies de rato canguru vivem em ecossistemas desérticos arenosos e se alimentam de sementes e vegetação entre os arbustos de seu habitat nativo. O rato canguru escuro também é conhecido por se alimentar ocasionalmente de insetos e carniça. O rato raramente bebe água, em vez disso, deriva metabolicamente dos alimentos que ingere. O rato canguru coleta comida e mantém grandes esconderijos em suas tocas, que são escavadas em um comprimento de 1 a 2,5 metros. A toca, a entrada para a qual o rato cobre durante o dia, também é usada para criar ninhadas de 2 a 7 filhotes. O rato-canguru pálido toca apenas em areia fina, enquanto o rato-canguru escuro prefere solos finos e pedregosos, mas também pode escavar em areia ou solo arenoso. Os camundongos canguru são noturnos e são mais ativos nas duas horas seguintes ao pôr do sol. Acredita-se que hibernam durante o tempo frio. Embora os dados mitocondriais indiquem que os clados parecem estar em equilíbrio genético aproximado e não sofreram gargalos extremos ao longo do tempo, ainda há preocupação com a sobrevivência de subpopulações de Microdipodops menores e mais vulneráveis ​​devido a ameaças iminentes de habitat no Deserto da Grande Bacia. Os camundongos canguru estão intimamente relacionados aos ratos canguru, que pertencem à mesma subfamília, Dipodomyinae.

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Mouse ob/ob

O camundongo ob/ob ou obeso é um camundongo mutante que come excessivamente devido a mutações no gene responsável pela produção de leptina e se torna profundamente obeso. É um modelo animal de diabetes tipo II. A identificação do gene mutado em ob levou à descoberta do hormônio leptina, importante no controle do apetite. O primeiro camundongo ob/ob surgiu por acaso em uma colônia no Laboratório Jackson em 1949. A mutação é recessiva. Camundongos mutantes são fenotipicamente indistinguíveis de seus irmãos não afetados ao nascimento, mas ganham peso rapidamente ao longo de suas vidas, atingindo um peso três vezes maior que os camundongos não afetados. camundongos ob/ob desenvolvem alto nível de açúcar no sangue, apesar do aumento das ilhotas pancreáticas e aumento dos níveis de insulina. O gene afetado pela mutação ob foi identificado por clonagem posicional. O gene produz um hormônio, chamado leptina, que é produzido predominantemente no tecido adiposo. Um papel da leptina é regular o apetite, sinalizando ao cérebro que o animal comeu o suficiente. Como o camundongo ob/ob não pode produzir leptina, sua ingestão de alimentos não é controlada por esse mecanismo.

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Gerando modelos de camundongos de câncer de mama

A expressão direcionada de oncogenes em células epiteliais mamárias de camundongos é uma maneira de modelar o câncer de mama humano. A mutação ou superexpressão de oncogenes pode ser mantida sob expressão controlada em um contexto celular muito específico e não em todo o organismo. Outra maneira de modelar o câncer de mama humano é feita através da inibição direcionada de um gene supressor de tumor. Ratos na pesquisa genéticaEm 1909, Clarence C. Little desenvolveu a primeira linhagem pura, o camundongo DBA (Dilute, brown non-Agouti). Em 1915, N.M Haldane identificou a primeira ligação em camundongos entre camundongos albinos e diluição do olho rosa no cromossomo sete.

Em 1921, o C57BL tornou-se um dos camundongos mais utilizados em genética e foi a primeira linhagem a ter seu genoma sequenciado. Em 1982, Palmiter e Brinster implantaram um gene estranho em óvulo fertilizado, gerando finalmente os primeiros camundongos transgênicos geneticamente modificados para expressar oncogenes dominantes. Em 1982, a estimulação da expressão do MMTV-LTR (Mouse mammary tumor virus-Long terminal repeat) foi feita por múltiplos ciclos de gravidez e lactação para avaliar a relevância de um proto-oncogene celular, c-myc. Humanos e camundongos: uma comparação genômica Estudos genéticos de doenças comuns em humanos sofrem limitações significativas por razões práticas e éticas. Linhagens de células humanas podem ser usadas para modelar doenças, mas é difícil estudar processos no nível do tecido, dentro de um órgão ou em todo o corpo.

Os ratos podem ser uma boa representação de doenças em humanos porque: Existem semelhanças de fisiologia, desenvolvimento e biologia celular entre camundongos e humanos. Humanos e camundongos têm cerca de 30.000 genes codificadores de proteínas. O número de genes de camundongo sem um homólogo humano correspondente é inferior a 1%. 90% dos genomas humanos e de camundongos são sintênicos. 40% dos genomas humanos e de camundongos podem ser alinhados no nível de nucleotídeos. Os ratos têm períodos de gestação relativamente curtos. Os ratos demoram um pouco para atingir a maturidade sexual. Os ratos têm grandes tamanhos de ninhada.

A disponibilidade de centenas de mutações que afetam quase todos os tecidos e aspectos do desenvolvimento. Os ratos podem não ser um modelo ideal para o câncer de mama. Isso se deve principalmente à falta de precisão em muitos dos modelos. Ao olhar para a metástase, é difícil determinar a localização precisa, bem como sua frequência. Outro problema gira em torno dos subtipos epiteliais e a incapacidade de atingi-los especificamente ao direcionar uma mutação.

Um exemplo disso seria determinar o desenvolvimento de tumores em camundongos K14-Cre BRCA2. Em um caso padrão, a excisão de BRCA2 não resultou em tumorgênese, mas se p53 fosse mutado e inativado, tumorgênese ocorreria. Portanto, não há uma resposta definitiva quanto à origem do tumor, devido à mutação extra no p53. Linhagens celulares metastáticas de carcinoma mamário de camundongo Várias linhagens celulares de carcinoma mamário de camundongo, como 4T1 e TS/A, são metastáticas em camundongos imunocompetentes singênicos e podem ser usadas para identificar genes e vias envolvidas no processo metastático. Modelos simples de transplante de tumor O transplante de células tumorais em camundongos imunodeficientes é uma ferramenta para estudar o câncer de mama e seus efeitos metastáticos. O transplante ocorre como alotransplantes ou transplantes xenográficos.

Comumente, as células humanas são inoculadas em um receptor murino imunocomprometido. Inoculação de células através de transplantes intra ductais, por injeções de gordura mamária limpa ou por transplantes na veia da cauda. Diferentes órgãos podem ser semeados com células de câncer de mama, dependendo da via de injeção Injeção cardíaca: Osso Injeção na veia da cauda: Pulmão Injeção esplênica: Fígado Injeção da artéria carótida: Cérebro Modelos de transplante de tecido tumoral Os camundongos imunodeficientes específicos que foram usados ​​foram o camundongo NOD/SCID (não -obeso diabético/imunodeficiente condicional grave). Estas mutações permitem a integração de novos tecidos de xenoenxerto. O camundongo deve primeiro ter suas almofadas de gordura mamárias humanizadas injetando fibroblastos do estroma mamário humano imortalizados por telemorase (fibroblastos RMF/EG) nas almofadas de gordura mamária. Sem esta injeção, as células epiteliais mamárias humanas enxertadas na almofada são incapazes de colonizar e crescer.

O fibroblasto RMF/EG deve então ser irradiado para permitir a expressão de proteínas-chave e fatores de crescimento. Após 4 semanas de desenvolvimento, as células epiteliais mamárias humanas recém-enxertadas expandiram-se dentro da almofada de gordura. Camundongos geneticamente modificados para estudar metástases Camundongos geneticamente modificados são construídos para modelar fenótipos e patologias humanas. Camundongos mutantes podem incluir transgenes usando diferentes métodos de entrega: O uso de sistema induzível por tetraciclina derivado de bactérias que permite a ativação ou desativação (sistema Tet-On/Tet-Off) Mutações direcionadas por gene knock in e sequência knockout usando Cre- Sistema de recombinação Lox Introdução de mutações retrovirais Introdução de mutações induzidas quimicamente Modelos de camundongos transgênicos de câncer de mamaOs camundongos submetidos ao processo de transgênese são conhecidos como camundongos transgênicos. Um transgene básico tem uma região promotora, sequência de codificação de proteína, íntron e um códon de parada.

O vírus do tumor mamário de camundongo (MMTV), é um retrovírus que tem sido um promotor conhecido por causar tumores de mama uma vez ativados. MMTV é um mutagênico somático hereditário cujo alcance alvo é limitado. Ele abriga uma sequência de DNA reguladora chamada de repetição terminal longa (LTR), que promove a transcrição induzível por hormônios esteróides. A tumorgênese que foi induzida pelo vírus do tumor mamário de camundongo também pode ser feita pela integração do genoma viral. Os sítios de integração são conhecidos por serem genes críticos para a regulação celular.

A proteína ácida de soro de leite (WAP), é outro promotor comum usado para gerar modelos de câncer de mama em camundongos. Para obter uma lista de outros promotores específicos da glândula mamária e modelos de camundongos, consulte. O MMTV-PyMTMMTV-PyMT é o modelo de metástase do câncer de mama, no qual o MMTV-LTR é usado para conduzir a expressão do antígeno T médio do poliomavírus específico da glândula mamária, levando a um rápido desenvolvimento de tumores altamente metastáticos. O MMTV-PyMT é o modelo mais utilizado para o estudo da progressão e metástase do tumor mamário. Os camundongos MMTV-PyMT são então cruzados com outros camundongos geneticamente modificados para gerar vários tipos de modelos de câncer de mama, incluindo: A sinalização PI3K/Akt em metástase pode ser demonstrada em MMTV-PyMT; Akt1/ camundongos.

Alça parácrina quimioatrativa de fator de estimulação de colônia-1 (CSF-1) e ligantes de EGF entre macrófagos associados a tumor (TAMs) e células tumorais, e a metástase pulmonar pode ser estudada cruzando camundongos MMTV-PyMT com camundongos Csf-1/. O papel de uma resposta imune inata e adaptativa para auxiliar a metástase pode ser estudado em MMTV-PyMT; Rag1/ camundongos nos quais as células T CD4 são seletivamente perdidas. Interleucina-4 (IL4) sem modelo de MMTV-PyMT; IL4/ camundongos. Papel da molécula de adesão CD44 na metástase pulmonar. A ablação condicional em células de câncer de mama MMTV-PyMT foi feita para revelar ações pró-metastáticas dos fatores angiogênicos, fator de crescimento endotelial vascular A (VEGF-A). O papel da sinalização do fator de crescimento transformador autócrino beta 1 (TGF-1) na motilidade e sobrevivência em células PymT derivadas de um câncer mamário de camundongo MMTV-PymT.

Outros são MMTV-PyMT; uPA-/- e MMTV-PyMT; MEKK1-/-.MMTV-HER2/neuO MMTV-LTR também pode ser usado para promover o receptor tirosina-proteína quinase ErbB2 para transformar o epitélio mamário de camundongo. ErbB2 é um oncogene amplificado e superexpresso em cerca de 20% dos cânceres de mama humanos. Os camundongos que abrigam esse oncogene desenvolvem adenocarcinomas multifocais com metástases pulmonares cerca de 15 semanas após a gravidez. Para criar uma representação mais precisa das mutações do gene HER2, os pesquisadores fundiram o gene de camundongo contendo neu e um gene de rato contendo neu. Isso aborda a questão em termos de modelagem da amplificação de HER2 no desenvolvimento de camundongos.

No camundongo não fundido, a glândula mamária reverteria para uma quase virgem, mas com essa adição a glândula mamária manteve a função desenvolvida. Modelos bi-transgênicos Os modelos de camundongos com dois transgenes são chamados de bi-transgênicos. Para verificar a cooperação de dois oncogenes, Tim Stewert e seu grupo fizeram os primeiros modelos de camundongos bitransgênicos em 1987, camundongos MMTV-Myc e MMTV-Ras foram cruzados com uma resultante aceleração na tumorigênese. Expressão de TGF nas células de câncer de mama de MMTV-ErbB2; Camundongos duplamente transgênicos MMTV-TGF podem induzir níveis mais elevados de células tumorais circulantes e metástase pulmonar. O gene Ras pode ser combinado com rtTA (transativador de tetraciclina reversa) para gerar modelo de camundongo induzível bi-transgênico através de ativação transcricional controlada por tetraciclina, e. camundongos carregando TetO-KrasG12D (TOR) e MMTV-rtTA (MTB), vem com o transgene expressando o transativador de tetraciclina reverso (rtTA) em células epiteliais mamárias.

Modelos tri-transgênicos Os modelos de camundongos tri-transgênicos constituem mais de dois genes. Múltiplas combinações e modificações genéticas são feitas de tal forma que um ou todos os genes são colocados em um estado de expressão contínua, ou de forma controlada para ativá-los em diferentes momentos. Por exemplo, TOM( TetO-myc); TOR; Camundongos MTB, onde ambos os genes myc (M) e ras (R) estão sob o controle de operadores de tetraciclina. Eles também podem ser ativados ou desativados pela adição de doxiciclina. Outras combinações a este respeito são TOM; Kras; MTB, onde myc pode ser induzido e não induzido em vários pontos de tempo enquanto Kras está em estado expresso contínuo, e myc; TOR; O modelo MTB é vice-versa.