Коллаген: исследование мутаций гена COL I AI на трансгенных мышах
В первых экспериментах с трансгенными мышами использовалась ретровирусная инфекция мышиных эмбрионов. Случайным образом ретровирус был внедрен в первый интрон гена COL1A1 и предотвратил экспрессию гена в большинстве тканей см. [ Bonadio ea 1990 ].
Гомозиготные мыши умирали внутриутробно от некроза печени и кровотечения. Гетерозиготные мыши выживали, но обладали пониженным содержанием коллагена, сниженной механической прочностью костей и страдали потерей слуха [ Bonadio ea 1990 ]. Переломов обнаружено не было.
Вслед за этим были созданы трансгенные мыши, экспрессировавшие мутантный ген COL1A1, в котором цистеиновый кодон был заменен на обязательный остаток глицина [ Stacey ea 1988 ]. Четыре из семи мышей обладали некоторыми фенотипическими проявлениями OI , такими, как слабая минерализация большинства костных структур. Вновь, однако, не было обнаружено переломов и возможности разработки линий разведения не представилось.
В противоположность этому, наблюдались обширные переломы у трангенных мышей нескольких линий, экспрессирующих мини-версию человеческого гена COL1A1, в котором экзоны с 6-го по 46-й были делетированы в пределах рамки считывания, чтобы вызвать синтез укороченных цепей проальфа1(I) [ Khillan ea 1991 ].
Мыши, уровень экспрессии белка мини-гена которых был высок, развивались по летальному фенотипу обширных переломов, поскольку укороченные проальфа-цепи вызывали " суицид проколлагена " или доминантный негативный эффект ввиду истощения ресурсов белка. Мыши, уровень экспрессии белка которых находился на более низком уровне, развивались по более умеренному фенотипу, напоминающему остеопороз человека [ Pereira ea 1993 , Pereira ea 1993 ]. Обширное разведение инбредных трансгенных мышей показало существенную фенотипическую вариабельность и неполную пенетрантность, что, очевидно, является неотъемлемым атрибутом экспрессии мутантных генов коллагенов [ Pereira ea 1993 ].
В сходных экспериментах было показано, что часто встречающаяся рецессивная мутация, приводящая к формированию у мышей изогнутых и ломких костей, представляет собою делецию единичной пары нуклеотидов C-пропептида, вызывающую синтез цепей проальфа2, не обладающих способностью к ассоциации с проальфа1-цепями [ Chipman ea 1993 ]. В результате единственным синтезирущимся проколлагеном I-го типа являлись гомотримеры цепей проальфа1(I).
