Ferramentas genéticas aplicadas em animais modelo

Variação natural

• Mutação espontânea

Coleções de mutantes

• JAX Lab.
• Um exemplo com dismorfologias craniofaciais e correspondente protocolo de avaliação.
• Outro exemplo, de estirpes modelo de murganho para o estudo da radiação em cancro.

Mutagénese

• Panorâmica (NCBI)

Ao acaso

• Efeitos da radiação ionizante, e mutagénese por radiação ionizante
• Agentes alquilantes (por exemplo etilnitrosoureia/ENU). Ver ainda o sistema da RIKEN (Japão)
• Inserção de transposões e um estudo sobre as preferências de inserção do Sleeping Beauty no genoma de murganho
• Evolução de proteínas in vitro, que traz a diferença de haver um aprefeiçoamento por seleção também in vitro.

Direcionada

Genes reporter

1. Promotor em cis; por exemplo linhas enhancer trap. Ver contextualização desta tecnologia no estudo da regulação genética em stem cells embrionárias.
2. Promotor em trans: sistemas driver-responder e um exemplo de aplicação.

Inativação dum locus por deleção parcial ou total

• Knock-out (K.O.) por recombinação homóloga apresentação do DNA Learning Center, fact sheet do NHGRI, ou esta revisão (Current Protocols in Cell Biology). Catálogo de mutantes mantido pelo International Mouse Phenotyping Consortium
• Linhas floxed, com a recombinase Cre controlada por um promotor driver (vídeo do Jackson Laboratory; drivers; número especial da Genesis). O JAX disponibiliza um portal com listas de estirpes portadoras do gene da recombinase Cre (incluindo a Cre como gene reporter) e estirpes floxed.
• Genome editing com nucleases: fundidas com domínios Zinc finger (ZFN), módulos ('Lego') das Transcription Activator-Like Effector Nucleases (TALENs) ou guiadas por RNAs (nomeadamente a proteína 9 associada a um CRISPR — Clustered Regularly Spaced Short Palindromic Repeat — Cas9; uma revisão aborda o potencial de aperfeiçoamento do CRISPR-Cas9) e o portal da RTH dá acesso a uma ferramenta de previsão de eventos off-target; ver revisão cobrindo as três ferramentas, outra revisão (em plantas, mas bastante bem explicada) sobre a utilização do CRISPR-Cas9, e um guia geral da Merck.
  Vídeo de 2017 sobre as diversas aplicações da CRISPR-Cas9.
  Exemplo duma variante ZFN para "pescar" reguladores da cromatina.
  A opção CRISPR-Cas9 é especialmente adequada para uma opção de conversão alélica, usando uma sequência dadora, ou seja: em vez de inativação, substituição dum alelo por outro (como na recombinação homóloga, mas geralmente com a intenção de ficar uma versão funcional). Exemplo de mutações hipomórficas geradas com CRISPR-Cas9. Descarregar o manual da invitrogen (2018). Ver vídeo da benchling sobre o desenho de gRNAs. Visitar ainda Resources for the design of CRISPR gene editing experiments, o portal Breaking Cas para o desenho de RNAs guia para o genoma de referência pretendido , ou ainda o portal Gene editing da Horizon, a criadora do CRISPRi, para knockdown.

Loci humanizados

Genomas completos

• Genome Reference Consortium
• Alliance of Genome Resources
• Ensembl
• Vertebrate Genomes Project
• Polimorfismos em posições únicas (Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs) e variações no número de cópias (Copy Number Variations, CNV). Destaque para dois textos sobre evolução e CNVs: a árvore dos primatas, e psiquiatria.
• Proteomas: Proteomics DB.
• Transcriptomas no Gene Expression Omnibus e na SpatialDB; tecnologia VASA-Seq para metatrannscriptomas single-cell
• interactomas e a ferramenta STRING
• metabolomas...

Populações

• Naturais

  A teoria evolutiva como base para compreender o impacto de doenças infecciosas, de doenças raras e de doenças em geral.

• Metapopulações

  Sobretudo para o estudo de murganho em caracteres poligénicos: discussão geral, Collaborative Cross, Diversity Outbred, exemplo de aplicação para a densidade óssea, e uma análise comparativa CC vs. DO. Um exemplo para a estirpe CFW.

Organoides