Bu protokol, embriyo transferli ve genetiği değiştirilmiş tavşanlar için yenidoğan tavşan ölümlerini azaltmayı ve gen düzenlemeli tavşanların hazırlama verimliliğini artırmayı amaçlayan bir hamilelik ve besleme yönetimi tekniğini tanımlar.
Yöntem makalesi
* These authors contributed equally
Bu protokol, embriyo transferli ve genetiği değiştirilmiş tavşanlar için yenidoğan tavşan ölümlerini azaltmayı ve gen düzenlemeli tavşanların hazırlama verimliliğini artırmayı amaçlayan bir hamilelik ve besleme yönetimi tekniğini tanımlar.
Bilimsel araştırmaların ilerlemesiyle birlikte, gen düzenlemeli tavşan modellerine olan talep artıyor. Bununla birlikte, gen düzenlemeli tavşanlar için sınırlı gebelik ve beslenme yönetim sistemleri vardır ve bu da birçok deneyimsiz araştırmacı tarafından hazırlanan gen düzenlemeli tavşanlar arasında düşük hayatta kalma oranlarına yol açmaktadır. Bu nedenle, doğru rehberlik şarttır. Bu makale, yazarın laboratuvarında geliştirilen genetiği değiştirilmiş tavşanlar için hamilelik ve beslenme uygulamalarını özetlemekte ve bir dizi temel süreci özetlemektedir. Bunlar arasında hamilelik teşhisi, doğum öncesi bakım, ebelik, yardımlı emzirme, sütten kesme ve diğer prosedürlerin yanı sıra zayıf yenidoğan tavşanların kurtarılması ve bakımı yer alır. Tavşan çiftliklerinde kullanılan geleneksel doğal doğum ve yetiştirme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, bu yaklaşım daha rafine yönetimi içerir, ek zaman ve çaba gerektirir, ancak emziren tavşanların hayatta kalma oranını önemli ölçüde artırır. Bu makalede açıklanan yöntemler, gen düzenlenmiş veya embriyo transfer edilmiş tavşanları içeren çoğu laboratuvar ıslah senaryosu için uygundur ve diğer araştırmacılar için basit ve etkili bir referans sağlar.
Tavşanlar, biyomedikal araştırmalar için klasik bir hayvan modelidir ve kemirgen modelleri ile büyük hayvan modelleri arasındaki boşluğu doldurmak için giderek daha fazla tercih edilen translasyonel model haline gelmektedir 1,2. Büyük hayvanlarla karşılaştırıldığında, tavşanlar orta vücut büyüklüğüne, küçük beslenme alanına, düşük besleme maliyetine ve uygun kan alımına sahiptir, bu da araştırma verilerinin ve cerrahi operasyonların tekrar tekrar toplanmasına elverişlidir. Tavşanlar iyi üreme kabiliyeti, kısa bir gebelik süresi (Yeni Zelanda beyaz tavşanları için 28-32 gün), çok sayıda doğum ve hızlı büyümeile karakterizedir 3,4. Kemirgenlerle karşılaştırıldığında, tavşanlar filogenez5'te insanlara daha yakındır. Domuzlar ve insan olmayan primatlar için uygun maliyetli ve pratik bir deneysel alternatiftir6. Diğer büyük ve orta büyüklükteki gen düzenleme hayvanlarıyla (domuzlar, sığırlar, koyunlar, kediler, köpekler, maymunlar) karşılaştırıldığında, gen düzenleme tavşanlarının hazırlık maliyeti düşüktür ve döngü kısadır. Gen terapisi 7,8,9, kök hücre tedavisi10,11,12,13, beyin bilimi araştırmaları 14 ve diğer bilimsel alanların 1,15,16,17,18 gelişmesiyle birlikte, gen düzenlemede kemirgen olmayan türlere olan talep artmaktadır.
Gen düzenleme tavşanları, bir zamanlar endüstriyel uygulamaları gerçekleştirebilen orta büyüklükteki gen düzenleme hayvanlarından biri olarak kabul edilirdi6. Bununla birlikte, bugüne kadar, gen düzenleme tavşanları büyük ölçekli üretim elde edememiştir. Bunun ana nedenlerinden biri, gen düzenleyici tavşanların üretimi ve üremesinin zor olması ve zorluğun gen düzenleme yapan fareler veya sıçanlardan çok daha büyük olmasıdır. Gen düzenleme tavşanlarını verimli bir şekilde yetiştirebilecek çok fazla laboratuvar yoktur. Yeni başlayanlar için gen düzenleme tavşanlarını başarılı bir şekilde hazırlamak genellikle zordur ve genellikle düşük gebelik oranı19, kürtaj20, distosi21, dişi tavşanlar22 tarafından laktasyonun reddedilmesi ve emziren tavşanlarınölümü 23 gibi hoş olmayan problemlerle karşılaşırlar. Bununla birlikte, gen düzenleyici tavşanların veya embriyo transfer edilen tavşanların hamileliği ve beslenmesi hakkında az sayıda sistematik veri veya literatür kılavuzu vardır. Çoğu, sıradan tavşan çiftliklerinin deneyimlerine dayanmaktadır.
Bu nedenle, bu makale, yazarın laboratuvarından genetik olarak değiştirilmiş tavşanların olgun gebelik ve hemşirelik yönetimi deneyimini özetlemekte ve embriyo transferli tavşanların ve genetiği değiştirilmiş tavşanların gebelik teşhisi, doğum öncesi bakım, ebelik, yapay yardımlı beslenme, ablaktasyon ve zayıf yavru tavşanların kurtarılması ve emzirilmesi dahil olmak üzere bir dizi temel süreci tanıtmaktadır. Bu işlem, gen düzenleyici tavşanların veya embriyo transfer edilen tavşanların yetiştirilmesi için özel olarak kurulmuştur. Tavşan çiftliklerinin geleneksel doğal doğum ve yetiştirme yöntemiyle karşılaştırıldığında, hamilelik ve hemşirelik yönetimi modeli daha fazla zaman ve enerji gerektirir, ancak yavru tavşanların ölüm oranını büyük ölçüde azaltabilir ve çabaya değer.
Tüm deney protokolleri, Guangdong Tıbbi Laboratuvar Hayvanları Merkezi Hayvan Deneyleri Etik Komitesi tarafından onaylandı. Bu çalışmada yer alan MKRN3 geni değiştirilmiş tavşan yetiştiriciliği için etik inceleme sayısı B202210-6'dır. Çalışma, 1975 tarihli Helsinki Deklarasyonu'nda (1983'te revize edilmiştir) belirtilen etik standartlara uygun prosedürlere bağlı kalmaktadır. Bu çalışmada kullanılan Yeni Zelanda tavşanları, Çin'deki Guangdong Tıbbi Laboratuvar Hayvan Merkezi'nden elde edildi. Bu makalede anlatılan genetiği değiştirilmiş tavşanların hamilelik ve beslenme süreci, yazarın laboratuvarındaki günlük hayvan yetiştirme uygulamalarının bir özetidir. Reaktifler ve kullanılan ekipmanla ilgili ayrıntılar Malzeme Tablosunda listelenmiştir.
1. Gebelik teşhisi
2. Doğum öncesi bakım
3. Doğum
NOT: 0. gün, döllenme ve prokaryotik oluşumdan kısa bir süre sonrasını ifade eder. Tavşanlar, çiftleşmeden 10-12 saat sonra yumurtlayan yumurtlamayı uyaran hayvanlardır. Çiftleşmeden sonraki gün elde edilen tek hücreli evre embriyoların 0.5. günde olduğu kabul edilir. Tek hücreli evre embriyolar sadece 2-3 saat boyunca in vitro olarak kültürlenir ve daha sonra vekil tavşanlara aktarılırsa, aynı zamanda gebeliğin 0.5. günü olarak kabul edilir.
4. Ebelik
5. Doğum sonrası bakım
6. Ablaktasyon
Bu makale, embriyo transferi yapılan ve genetiği değiştirilmiş tavşanlar için bir hamilelik ve beslenme yönetimi prosedürünü açıklamaktadır. 2022'nin sonunda, yazarın laboratuvarı, geni değiştirilmiş tavşanlar için bir hazırlık platformunun geliştirilmesini başlattı. Bu dönemde, kürtaj, zamanında doğum yapamama, distosi, doğumdan önce yuva hazırlığı için saç koparmama, anne tavşanların emzirme isteksizliği veya yamyamlık olayları, büyük çöp boyutları nedeniyle yetersiz anne sütü ve yavru tavşanların süt içmemesi gibi birçok yaygın sorunla karşılaşılmıştır. Bu zorluklar, geni değiştirilmiş tavşanların üreme verimliliğini önemli ölçüde azalttı.
Deneyimleri özetleyerek ve bu konulardan öğrenerek, embriyo transferi yapılan ve genetiği değiştirilmiş tavşanlar için bir gebelik ve hemşirelik yönetimi protokolü geliştirilmiştir (Şekil 3). Bu protokol, yenidoğan tavşanların hayatta kalma oranını önemli ölçüde iyileştirmiş ve emzirme döneminde mortaliteyi azaltmıştır (Tablo 1). Çoğu vaka için, daha yüksek mortalite oranlarına yol açan ciddi postnatal genetik hastalık fenotiplerine sahip spesifik genetiği değiştirilmiş hastalık modelleri dışında, bu yaklaşımın etkili ve kabul edilebilir olduğu kanıtlanmıştır.
Şu anda, yazarın laboratuvarı geleneksel doğal doğum ve beslenme yöntemlerinden yeni kurulan gebelik ve hemşirelik yönetimi modeline geçiş yapmıştır. Bugüne kadar, bu yöntem ondan fazla yeni genetik olarak değiştirilmiş tavşan çeşidinin başarılı bir şekilde yetiştirilmesini kolaylaştırmış ve çok sayıda yavru üretilmesine neden olmuştur. Bu yaklaşım iş yükünü artırsa da oldukça etkilidir. Şekil 4 , doğumdan sütten kesmeye kadar olan süreci gösteren, MKRN3 geni değiştirilmiş tavşan yavrularının üremesinin gerçek hayattan bir örneğini göstermektedir.

Şekil 1: Yavru tavşan kuluçka makinelerinin düzenlenmesi. Yavru tavşanlar için bir kuluçka makinesi hazırlamada yer alan adımlar: (1) Kuluçka makinesinin hazırlanması; (2) Dolgu; (3) Bir havlu yaymak; (4) Suni kuş tüyü pamuk eklenmesi; (5) Yavru tavşanın içine yerleştirilmesi; (6) Bilgi kartının takılması. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 2: Yavru tavşanlar için yardımlı emzirme. (A) 1-2 günlük yavru tavşanların beslenmesi. (B) 2 günlükten büyük yavru tavşanların beslenmesi. (C) Tavşan yavrularının karınlarının beslenmeden önce ve sonra karşılaştırılması, midede gözle görülür şişkin ve görünür beyaz anne sütü (kırmızı daire ile gösterilir) gösterir. (D) Doğumdan sonraki 3 gün içinde gastrointestinal sistemden mekonyum atılımı (kırmızı okla gösterilir). Perine, ıslak bir pamuk topuyla (sarı okla gösterilir) düzenli temizlik gerektirir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 3: Embriyo transferi yapılan ve genetiği değiştirilmiş tavşanlar için gebelik ve hemşirelik yönetimi süreci. Yönetim sürecindeki adımlar: Gebelik teşhisi; Doğum öncesi bakım; Ebelik; Doğum sonrası bakım; Ablaktasyon. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Şekil 4: Doğumdan ablaktasyona kadar genetiği değiştirilmiş tavşanların büyümesi ve gelişmesi. (A) 1-8 günlük yavru tavşanların görüntüleri. (B) On beş günlük yavru tavşanlar, anne tavşan solda ve yavru tavşanlar sağda. (C) Otuz beş günlük sütten kesilmiş genç tavşanlar. (D) Doğumdan sonraki ilk üç hafta içinde yavru tavşanların büyüme eğrisi. Yavru tavşanlar aynı çöptendi: ID1, ID2 ve ID3, mkrn3 geni değiştirilmiş tavşanları temsil ederken, ID4, ID5 ve ID6 vahşi tip tavşanları temsil eder. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.
| Geleneksel doğal doğum ve bakım | Gebelik ve hemşirelik yönetimi | |
| Yenidoğan tavşan sayısı (8 litre) | 68 | 71 |
| Hayatta kalan yenidoğan tavşan sayısı | 42 | 66 |
| Hayatta kalan sütten kesilmiş tavşan sayısı | 29 | 63 |
| Doğum sağkalım oranı (= yeni doğan tavşanlar / hayatta kalan yeni doğan tavşanlar × 0) | 61.80% | 93.00% |
| Sütten kesme hayatta kalma oranı (= hayatta kalan sütten kesilmiş tavşanlar / × 0 yeni doğan tavşanlar) | 69.00% | 95.50% |
Tablo 1: Tavşan yavrularının farklı üreme yönetim modları altında hayatta kalması. Çeşitli üreme yönetimi stratejilerinde tavşan yavrusu hayatta kalma oranlarının karşılaştırılması.
Embriyo transferi yapılan ve genetiği değiştirilmiş tavşanların gebelik ve hemşirelik yönetimindeki ana adımlar ebelik ve erken yardımlı emzirmeyi içerir. Zor doğum tavşanlarda sık görülen bir sorundur19. Uzun doğum süreleri genellikle fetal iskemi, hipoksi ve ölümle sonuçlanır25. Oksitosinin uygun kullanımı, doğum sürelerini etkili bir şekilde kısaltabilir ve fetal distosi vakalarını azaltabilir26. Birçok ilkel anne tavşan yuva hazırlamak için tüy yolmayı başaramaz, bu da yenidoğan tavşanlarda sıcaklık kaybı ve ölüm riskini artırır27,28. Tipik olarak, kas içi oksitosin enjeksiyonundan sonra, tavşanlar 5-10 dakika içinde doğuma başlar, bu da yapay doğumu kolaylaştırır ve yenidoğanların hayatta kalma oranını artırır. Kötü anne davranışı veya deneyimsizlik genellikle tavşan yavrularının düzgün büyümesini engeller. Yardımlı hemşirelik yönetimi, yenidoğan tavşanların yeterli emzirme almalarını ve rahat kuluçka makinelerinde barındırılmalarını sağlayarak hayatta kalmalarını önemli ölçüde artırır29.
Bu çalışmada, ısınmak için suni kuş tüyü pamuk ve havluların kullanıldığı basit bir inkübatör kullanılmıştır. Yenidoğan tavşanlar için en uygun ortam sıcaklığı 30-32 °C30'dur. Varsa, sıcaklık ve nem kontrol ekipmanı sonuçları daha da iyileştirebilir. Hamileliğin geç evrelerinde dişi tavşanlar hızlı nefes alma, solunum ralleri, kulak vazogenişlemesi ve yemek yeme veya hareket etme isteksizliği gibi semptomlar gösterebilir31. Bu semptomlar insan gebeliğine bağlı hipertansiyona benzer ve acil müdahale gerektirir. Ağır vakalarda, anne ve fetal ölüm meydana gelebilir. Bu gibi durumlarda, hamile tavşanlar yuva yapmayı teşvik etmek için kağıt artıkları ile daha geniş kafeslere yerleştirilmeli, egzersize teşvik edilmeli ve taze yeşil yem sağlanmalıdır. Bu önlemler genellikle hamile tavşanlarda olumsuz semptomları hafifletir. Bununla birlikte, kritik durumlarda, erken gebelik sonlandırmasını sağlamak için kas içi 0.02 mg kloprostenol enjeksiyonu gereklidir32.
Bu çalışma, embriyo transferi yapılan ve genetiği değiştirilmiş tavşanlar için bir gebelik ve hemşirelik yönetimi protokolü oluşturarak, genetiği değiştirilmiş tavşanların üreme verimliliğini önemli ölçüde artırmaktadır. Geleneksel tavşan çiftliği yetiştirme yöntemleriyle karşılaştırıldığında, bu yaklaşım daha fazla insan gücü ve maddi kaynak gerektirir ve daha titiz bir süreç içerir. Bununla birlikte, standart laboratuvar ortamları için bu yöntem deneysel ihtiyaçları karşılar ve pratik içgörüler ve beceriler sunar.
Kas atrofisi tavşanları veya tüysüz tavşanlar gibi belirli genetik hastalıklar için tavşan modelleri yetiştirilirken, bu modellerin zayıf konjenital yapısı genellikle anne sütü için aynı çöpte vahşi tip tavşanlarla rekabet edememelerine neden olur ve doğumdan kısa bir süre sonra yüksek ölüm oranlarına yol açar33,34. Yardımlı hemşirelik yönetimi, tavşan yavrularının erken ölümünü önleyerek bu zorlukları etkili bir şekilde azaltır. Ek olarak, bu protokol araştırmacıların doğumdan hemen sonra yeni doğan tavşanların genotipini gözlemlemelerine ve belirlemelerine olanak tanıyarak dişi tavşanların yavrularını ısırması veya yemesi ile ilgili endişeleri azaltır. Genel olarak, bu protokolün embriyo transferli ve genetiği değiştirilmiş tavşanların oluşturulmasında umut verici uygulamaları vardır.
Yazarların ifşa edecek hiçbir şeyi yok.
Bu araştırma, Çin Ulusal Doğa Bilimleri Vakfı (Hibe No. 82101937), Guangdong Tıp Bilimi ve Teknoloji Araştırma Fonu Projesi, Çin (Hibe No. B2024069) ve Guangzhou Bilim ve Teknoloji Planı Projesi, Çin (Hibe No. SL2023A04J02229, Görev No. 2024A04J4923).
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Suni kuş tüyü pamuk | Yangzhou Anguang Textile Co., Ltd, Çin | 5490-Jinyu | |
| Cloprostenol Sodyum Enjeksiyonu | Shanghai Quanyu Biyoteknoloji (Zhumadian) Animal Pharmaceutical Co., Ltd, Çin | 163232207 | |
| Mısır koçanı granülleri | Guangdong İl Tıbbi Laboratuvarı Hayvan Merkezi, Çin | YUMIXIN | |
| Elektronik platform ölçeği | Yongkang Runjin tartı aleti Co., Ltd, Çin | rj-09 | |
| Gentamicin | Shanxi Jinfukang Biological Pharmaceutical Co., Ltd, Çin | 041531504 | |
| Glikoz enjeksiyonu | Henan Kelun Pharmaceutical Co., Ltd, Çin | H41022251 | |
| Kuluçka Makinesi | Foshan Chancheng Hualong Plastik Fabrikası, Çin | AAA-2 | Yeni doğan tavşanlar için |
| Kuluçka kutusu | Hebei mabao tel örgü ürünleri Co, Ltd | https://qr.1688.com/s/AJ1K7O3p | Anne tavşanlar için bir yuva olarak |
| Inslin Şırınga | Becton, Dickinson and Company, ABD | Ultra-Fine, 328421 | |
| Oksitosin enjeksiyonu | Guangzhou Baiyunshan Mingxing İlaç Co, Ltd | H44025245 | |
| Penisilin enjeksiyonu | Guangdong Kangtaiyuan Hayvancılık Co, Ltd | ||
| Tavşan teslimat kafesi | Suzhou Suhang Technology Equipment Co., Ltd., Suzhou, Çin | RB42-8G | |
| Havlu | Zhejiang Jieliya Co., Ltd, Çin | W3290 |