Dela med sig:
10 konstiga experiment som krossade katter och möss tillsammans
Katter och möss divergerade för cirka 95 miljoner år sedan. I naturen är det inte möjligt med en kattmus-mash-up (förutom när en katt klämmer upp en mus med sina tänder, vilket är vanligt nog).
I labbet kan reglerna dock böjas lite. Ibland är det en vetenskaplig synpunkt som suddar katt-musgränsen, men det kan vara kontroversiellt ur etisk synvinkel.
10 hybrid embryon
En katt-mus hybrid kan vara ett konfliktdjur. Kanske skulle det anfalla sin egen kropp, avsikt att döda den. Eller lever i ett konstant tillstånd av ångest, skrämd av sin egen lukt.
Vi vet inte för att katter-mus-hybrider inte gör det till termen. Inte ens i närheten. Vetenskapsmän har dock kunnat starta sådana djur i båda riktningarna genom att kombinera ett kattägg med mussperma och ett musägg med kattsperma. Efter uppfattningen delas många av dessa hybrider i två celler. Några gör det till ett mer avancerat stadium som kallas blastocyst.
I naturen kan hybrider inte göra det ännu så långt. Kattmuskön skulle vara en dicey affär, om bara på grund av storleksskillnaden. Även om de kunde få sex, skulle ägget och spermierna fortfarande inte kunna smälta. Ägg är omgivna av ett skyddande skikt som kallas zona pellucida, vilket blockerar spermier av orelaterade djur.
I laboratoriet kan forskare kringgå dessa problem och injicera spermierna direkt i ägget. Det fungerar också om de skär av spermierna och använder bara spermierna. Med hjälp av denna metod har forskare kunnat prova andra kombinationer förutom katt och mus. De har till exempel injicerat hamstersperma i kattägg. De har också injicerat två spermier i samma musägg: en kattsperma plus en mussperma.
Dessa kombinationer har inte gjort det långt heller.
9 möss Dela en kattens cancer
I naturen dödar katter möss med sina tänder och klor. Men i en 1985-studie fick en katt en chans att påverka vägen på ett väldigare sätt. Forskare började skörda tumörer från 30 katter, alla offer för bröstcancer. Några av katterna, för vilka hoppet kvarstod, genomgick en enkel operation. Andra euthaniserades.
Därefter injicerade forskarna en speciell stam av möss med celler från en tumör. Dessa möss saknade två viktiga egenskaper. Först hade de inget hår, vilket gav dem namnet "nakenmus". För det andra hade ingen av dessa katter en tymus, ett immunorgan i bröstet. Utan detta organ kunde inte mössa T-celler.
Saknar T-celler, de nakna mössen kunde inte avvisa den transplanterade cancer. Kattens celler rotade och upprepade gånger uppdelade för att göra nya tumörer. Med tanke på tillräckligt med tid skulle dessa tumörer förmodligen ha dödat mössen. I detta experiment dödade forskarna dock själva mössen.
När det tas från kroppar kan cancerceller ibland leva i laboratorier under lång tid. Detta var verkligen sant för den här kattens cancer, som framträdde i ett annat papper som publicerades 28 år senare.
Enligt 2013-papperet injicerade forskarna kattens celler i två nya platser. Den första var SCID-möss, en ny stam som också saknade T-celler. Den andra var kycklingägg, speciellt på membran utanför embryot. I båda arterna växte cellerna in i tumörer.
Det är inte klart vad som hände med katten. Det dog troligen på 1980-talet som ett resultat av sin cancer. Det finns dock en chans att det återhämtade sig och ens levde några årtionden längre. När 2013 års papper publicerades var katten nästan säkert död.
Men det är det fantastiska med cellkulturen. Långt efter kattens jaktdagar var över, bodde en del av djuret på. Passande nog fortsatte den delen att uppträda som en katt genom att utgöra kaos på mus och babyfåglar.
8 Hjälpa muscellerna fånga ett kattvirus
HIV infekterar människor. FIV, ett relaterat virus, infekterar katter. I båda arterna kan smittade celler smälta med oinfekterade celler för att skapa multicellulära blobs som kallas syncytia, fastän denna fusion beror på närvaron av rätt proteiner.
Som framgår av ett dokument från 1998 är ett viktigt protein CXCR4. Forskare fick FIV-infekterade kattceller för att bilda syncytier med celler från en mus, en hamster och en mink. Tricket var att uttrycka CXCR4 i dem först.
Forskare försökte flera typer av CXCR4, inklusive en från en människa och en från en katt. Något överraskande fungerade den mänskliga CXCR4 bäst. Genom dessa experiment har forskarna skapat flera multispecies mash-ups. I en kombination glömde musceller som innehöll en human gen till kattceller för att göra en stor, FIV-infekterad blob.
7 Katt DNA lyser upp en mushjärta
I ett 2002-papper sammanfogade forskare två delar av DNA som hörde till distanserade djur, en eldfluga och en katt. Fireflyens DNA kodade luciferasgenen, vilket gjorde att fireflyen blinkade på natten. Kattens DNA hade en gång varit fäst vid en gen som heter NCX1, och den innehöll instruktioner för att uttrycka NCX1 i hjärtat.
För att testa detta DNA, injicerade forskarna det i en laboratoriemusens ägg. I vissa ägg kunde detta DNA sätta sig in i mus genomet och bosätta sig där permanent. Fem av dessa genetiskt modifierade ägg utvecklades till möss. Två fortsatte att ha barn som också innehöll firefly-katt-DNA.
Katt-DNA började utfärda order i hjärtat av dessa möss. I sin naturliga miljö skulle detta DNA ha beställt cellerna att göra NCX1. Sedan denna gen hade bytts ut, beordrade katt-DNA cellerna att istället göra luciferas.
När hjärtcellerna lydde, fylldes hjärtan hos dessa möss med luciferas, som liknar vad som händer i eldflugor.För att få hjärtcellerna att verkligen lysa, tog forskarna bort dem från djurens kroppar, bröt dem öppna och tillsatte en speciell molekyl som heter luciferin. Därefter var det ljus.
6 En kattgen blockerar ett musvirus
Precis som musvirus växer inuti musceller växer kattvirus inuti kattceller. I ett 1976-papper sammankopplade forskare en smittad cell från vart och ett av dessa djur. I denna nya kattmuscell var båda virusen mycket mindre aktiva. Något från varje djurs cell - förmodligen en gen - verkade blockera det andra djurets virus.
Emellertid är både katt- och musgenomerna stora, vilket gjorde det svårt att bestämma genen eller till och med begränsa synden. Lyckligtvis var dessa mash-up-celler instabila. För det mesta höll de på muskromosomerna, vilket innebar att musgenen inte kunde kartläggas. Många av hybriderna tenderade emellertid att förlora kattkromosomer.
Med några kemiska tricks kunde forskare välja för hybrider som hade förlorat kattens X-kromosom. I dessa hybrider blev musviruset aktivt igen. Därifrån kunde forskarna visa att kattgenen blockerar musviruset var någonstans på X-kromosomen.
5 snöleopardceller omställd till muskreft
I ett tidigt embryo är cellerna "pluripotenta", vilket innebär att de kan utvecklas till någon del av kroppen. När embryot åldras går denna förmåga bort. Leverceller verkar endast i levern, och hjärncellerna fungerar endast i hjärnan.
Det är knepigt att vända klockan för att återvända pluripotency till en vuxencell, men vetenskapen kan göra det genom att transformera cellen med nya kopior av flera gener. Efter denna överföring beskrivs cellen som en inducerad pluripotent stamcell (iPSC). Dessa celler har många möjliga tillämpningar. Vissa är medicinska, medan andra hjälper utrotningshotade arter.
Med undantag för den inhemska katten kämpar många kattdjur. Om vi kunde vända celler som är lätta att få, till exempel hudceller, till iPSCs, så kan vi också göra dem till celler som är svåra att erhålla, som ägg. Med ägg kan vi få embryon som kan implanteras till surrogatmödrar.
Som ett första steg började forskare arbeta med öronceller från en snöleopard. För att konvertera dessa celler till iPSCs konstruerade forskare ett speciellt virus som innehöll fem humana gener som betjänade viktiga roller för att hjälpa embryon att fungera som embryon.
När viruset infekterade snöleopardcellerna överförde de mänskliga generna. För att bekräfta att denna överföring hade fungerat, injicerade forskarna snöleopardcellerna i en levande mus, där snöleoparden iPSCs bildade en speciell tumör som heter ett teratom. I denna tumör fanns tre kategorier av vävnad som de som fanns i tidiga embryon: ectoderm, mesoderm och endoderm.
Detta var klassiskt iPSC-beteende, och det bekräftade att forskarnas överföring hade fungerat. Vetenskapsmänna behöll denna kattmus-mash-up i 10 veckor. Därefter dödade de musen och tog bort snöleopardtumören.
4 kattceller fuserade till ett muskreft
För att bekämpa infektion, gör många djur olika former av specialiserade proteiner som kallas antikroppar, som binder till invaderaren och markerar den för destruktion. Varje formulär produceras av en annan typ av B-celler och binder till invaderaren på ett annorlunda sätt. Detta tillstånd kallas polyklonalt.
I laboratoriet föredrar forskare ofta att arbeta med monoklonala antikroppar, som kommer i bara en form. För att göra dessa monoklonala antikroppar smälter forskare B-celler till celler från en blodkreft som kallas myelom. Dessa fusioner producerar nya celler som kallas hybridom.
Varje hybridom producerar bara en antikropp (som dess B-cellförälder) och gör många kopior av sig själv (som dess myelomförälder). Resultatet är en oändlig källa till monoklonala antikroppar som sätts i en labbrätt.
När forskare inte har en myelomlinje för en viss art lånar de ett myelom från en andra art som laboratoriemusen. Ko-mus, mink-mus och get-mus-fusioner har alla använts framgångsrikt för att göra antikroppar.
Med hjälp av detta tillvägagångssätt försökte författarna till ett 1993-papper att göra kattantikroppar genom att extrahera celler från mjälten från sju katter och fusionera dem till två olika musmyelom. Dessa fusioner producerade många katt-mushybridceller. Var och en innehöll en blandning av kromosomer, och många var större än deras moderceller. Till slut producerade ingen av cellerna några antikroppar.
För att ge ett positivt snurr på detta misslyckande föreslog forskarna att det kan vara möjligt att säkra dessa hybrider till en annan kattcell och göra en muskattkattcell. Möjligen skulle dessa celler göra antikroppar eftersom samma hade redan gjorts i mus- och humana celler för att framställa mus-humana-humana hybridom.
3 lynx testiklar överförda till möss
Om du vill utföra en testikeltransplantation mellan arter, gör musen en populär mottagare. Bitar från testiklarna av får, hundar och buffel - för att nämna några - har alla transplanterats till möss under huden på ryggen. I vissa fall kan funktionell sperma skördas från dessa transplantationer och brukade göra barndjur.
Enligt ett papper från 2004 tog forskarna bort testiklarna från unga inhemska kattungar, skar dem i små bitar och ympade dem under musens hud. Några av dessa transplantat överlevde i mer än ett år, och vissa producerade mogna spermier.
I ett papper från 2014 förklarade forskarna hur de utvidgade den här tekniken till den iberiska lynxen, en hotad kattart. De skördade testiklar från sex unga djur som varierade i ålder från ett sex veckors foster till ett tvåårigt subadult.
Testikelstycken från en sex månader gammal lynxbock fungerade bäst.Efter att dessa bitar transplanterats till möss, började några av dem processen att göra spermier men kunde inte slutföra den inom experimentets tidsram. De gjorde bara några primitiva manliga könsceller som kallas spermatogonia men ingen mogen lynxsperma.
2 Lion-ovarier överförd till en mus
Äggstockar kan också transplanteras till lab möss. Många olika arter - inklusive kor, elefanter och wallabies - har fungerat som äggstocksgivare. Så har inhemska katter.
Vid dessa överföringar mellan katt-till-mus-äggstockar har olika typer av möss använts, inklusive kvinnliga möss vars egna äggstockar har avlägsnats och manliga möss som har kastrerats. Njurkapseln, precis under musnyran, tjänar som en populär transplantationsplats.
Enligt ett papper i 2014 skördade forskare äggstockar från zoolejon, skar dem i bitar med hjälp av en stansanordning och transplanterade flera bitar under en labmus på baksidan. Ögonbitarna från lejonen hölls inne i musen i fyra veckor. Under den tiden fortsatte delar av äggstocken att utvecklas men inte tillräckligt för att göra mogna lejonägg.
1 En mus med kattens immunsystem
Immunsystemet består av olika celler och organ spridda genom kroppen, vilket gör transplantation till en komplex process med många steg.
Enligt ett papper från 1994 transplanterade forskare en katt immunsystem i möss. De började genom att dissekera en dag gamla kattungar från en infektionfri mamma. Från varje kattunge tog de bort en mängd kroppsdelar, vilka var kända för att spela en viktig roll i immunsystemet.
Därefter utförde forskarna flera transplantationsoperationer som använde en speciell stam av möss som mottagare. Immunsystemet hos dessa möss hade redan varit inaktiverat.
I den högra halvan av varje mus transplanterade forskarna delar från kattungarnas tymus. In i den vänstra halvan transplanterade de sektioner från kattungarnas lymfkörtlar. Därefter injicerade de mössen med mjälte och benmärgsceller från killarna.
När operationerna och injektionerna var över, var dessa möss katliknande med flera åtgärder. Deras blod innehöll katt-DNA. De började producera ett kattimmunprotein som kallas IgG. Och till sist, som beskrivet i ett papper från 1995, kunde forskarna infektera dessa katliknande möss med FIV, kattviruset.