Ученые Морской биологической лаборатории в США успешно создала штамм кальмаров-альбиносов Euprymna berryi, которые обладают почти прозрачным телом и походят для удобной визуализации нервной системы. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Current Biology.
Исследователи деактивировали гены двух ферментов пигментации с помощью редактирования генома CRISPR-Cas9, которые вырезали необходимую ДНК на стадии эмбрионов. Изначально специалисты ожидали получить альбиноса при деактивации одного единственного гена пигментации, кодирующего фермент триптофан-2,3-диоксигеназы или TDO. Подобный подход был успешен в отношении вида кальмара Doryteuthis, однако для E.berryi этого оказалось недостаточно. Поэтому ученые выявили второй ключевой ген пигментации, кодирующий фермент индоламин-2,3-диоксигеназу или IDO.
Двойной нокаут генов TDO и IDO привел к появлению особей, полностью лишенных пигментов оммохромов, присутствующих в глазах и хроматофорах головоногих. Это позволило изучить мозговую активность кальмаров-альбиносов, вставив флуоресцентный краситель в зрительную долю мозга головоногих. Этот краситель испускает свечение при высвобождении кальция в момент возбуждения нейронов.
Кальмарам была продемонстрирована серия изображений на экране, что вызывало активацию зрительной доли и свечение красителя. Эту активность запечатлели с помощью визуализирующего микроскопа. Когда этот метод был испробован с кальмаром дикого типа, пигментация кожи мешала четко видеть краску.
Результаты исследования дают удобную платформу для изучения нервной системы головоногих — единственных беспозвоночных, обладающих развитым мозгом и демонстрирующих сложное поведение. Кальмары Euprymna berryi подходят в качестве модельного организма, поскольку их легко модифицировать и размножать.