DNA fingerprinting patterns in two lines of mice divergently selected for high and low swim stress-induced analgesia

• Autorzy: Sacharczuk M , Sadowski B. , Parada R. , Swiergiel A.H. , Jaszczak K.
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

DNA fingerprinting patterns (DFPs) obtained by multi-locus probes have been shown to be useful in assessing genetic variation and genetic distances in laboratory animals. Using this method DFP profiles were analysed of mice belonging to lines divergently selected over 56 generations for high (HA) and low (LA) swim stress-induced analgesia. Apart from nociception-related traits the HA mice displayed, as compared to the LA animals, higher emotionality in various behavioural tests, and higher degree of hypothermia when subjected to a hypothermic challenge. In earlier study the authors showed that HA mice appeared to be more susceptible to the mutagenic effect of whole-body ă-radiation and mitomycin C injection. Lower nucleolar organizer regions (NOR) activity was also observed. In the present study the use of DFP method demonstrated that selection for magnitude of swim stress-induced analgesia differentiated the parental outbred population into two distinct genotypem characterized by specific minisatellite sequences for each line that may be genetic markers for particular physiological and neuro-behavioural traits. It is concluded that the selection altered the frequencies of minisatellites which are linked to genes determining susceptibility to stress, resulting in differentiation of stress-related traits.

PL

Analiza DNA fingerprinting z wykorzystaniem sond wielopozycyjnych jest użyteczną techniką w szacowaniu parametrów zmienności genetycznej zwierząt laboratoryjnych. Wykorzystując tę technikę,sporządzono profile genetyczne myszy należących do dwóch linii - jednej selekcjonowanej na wysoką (HA),a drugiej na niską (LA) analgezję wywoływaną stresem pływania. Myszy tych linii odbiegają od siebie także wynikami szeregu innych testów behawioralnych oraz poziomem hipotermii po pływaniu w zimnej wodzie, który jest wyższy w linii HA. W poprzednich badaniach wykazano dodatnią korelację między genetycznie zdeterminowaną wrażliwością na stres myszy HA a ich podatnością na mutageny (określaną częstością występowania mikrojąder i aberracji chromosomowych po napromienieniu promieniami γ lub pod działaniem mitomycyny C, a także aktywnością ich obszarów jąderkotwórczych). Obecne badania dowodzą, że selekcja na wysoką i niską wrażliwość na stres mierzona poziomem uzyskiwanej analgezji postresowej doprowadziła do powstania odrębnych genotypów, które cechuje występowanie specyficznych sekwencji minisatelitarnych dla każdej z dwóch linii. Utrwalenie się lub eliminacja alleli minisatelitarnych, specyficznych dla linii, może być wynikiem ich sprzężenia z loci genów determinujących selekcjonowaną cechę.

Słowa kluczowe

EN

selection; mouse; laboratory animal; mice; minisatellite; DNA fingerprinting; animal breeding; swimming stress; stress

• Wydawca: -
• Czasopismo: Animal Science Papers and Reports
• Rocznik: 2005
• Tom: 23
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.129-138,fig.,ref.

Twórcy

autor

Sacharczuk M

• Polish Academy of Sciences, Jastrzebiec, 05-552 Wolka Kosowska, Poland

autor

Sadowski B.

autor

Parada R.

autor

Swiergiel A.H.

autor

Jaszczak K.

Bibliografia

• 1. ABRAMOVICI A., WOLMAN M., 1995 – Inbred strains of laboratory animals: superior to outbred mice? Journal of the National Cancer Institute 87, 933.
• 2. BENAVIDES F., CAZALLA D., PEREIRA C., FONTANALS A., SALAVERRI M., GOLDMAN A., BUGGIANO V., DRAN G., CORLEY E., 1998 – Evidence of genetic heterogeneity in a BALB/c mouse colony as determined by DNA fingerprinting. Laboratory Animals 32, 80-85.
• 3. BENJAMIN J., LI L., PATTERSON C., GREENBERG B.D., MURPHY D.L., HAMER D.H.,1996 – Population and familial associations between D4 dopamine receptor gene and measures of novel seeking. Nature Genetics 12, 81-84.
• 4. BLASZCZYK J.W., TAJCHERT K., LAPO I., SADOWSKI B., 2000 – Acoustic startle and openfield behavior in mice bred for magnitude of swim analgesia. Physiology & Behavior 70, 471-476.
• 5. BRUFORD M.W., HANOTTE O., BROOKFIELD J.F.Y., BURKE T., 1992 – Single locus and multilocus DNA fingerprinting. In: Molecular genetic analysis of populations: a practical approach (Hoelzel AR, ed). Oxford: Oxford University Press, pp 225-69.
• 6. CRABBE J.C., WAHLSTEN D., DUDEK B.C., 1999 – Genetics of mouse behavior: interactions with laboratory environment. Science 284, 1670-1672.
• 7. HAWKINS P., 2002 – Recognizing and assessing pain, suffering and distress in laboratory animals:a survey of current practice in the UK with recommendations. Laboratory Animals 36, 378-95.
• 8. JEFFREYS A.J., MACLEOD A., TAMAKI K., NEIL D.L., MONCKTON D.G., 1991 – Minisatellite repeat coding as a digital approach to DNA typing. Nature 354, 204-209.
• 9. JEFFREYS A.J., MORTON D.B., 1987 – DNA fingerprints of dogs and cats. Animal Genetics 18, 1-15.
• 10. JEFFREYS A.J., WILSON V., THEIN S.L., 1985 – Hypervariable ,,minisatellite” regions in human DNA. Nature 314, 67-73.
• 11. KUHNLEIN U., DAW Y., ZADWORNY D., GAVORA J.S., 1989 – DNA fingerprinting: a tool for determining genetic distances between strains of poultry. Theoretical and Applied Genetics 77, 669-672.
• 12. LANGDON J.A., ARMOUR J.A., 2003 – Evolution and population genetics of the H-ras minisatellite and cancer predisposition. Human Molecular Genetics 12, 891-900.
• 13. LESCH K.P., BENGEL D., HEILS A., SABOL S.Z., GREENBERG B.D., PETRI S., BENJAMIN J., MULLER C.R., HAMER D.H., MURPHY D.L., 1996 – Association of anxiety-related traits with a polymorphism in the serotonin transporter gene regulatory region. Science 274, 1527-1531.
• 14. LYNCH M., 1990 – The similarity index and DNA fingerprinting. Molecular Biology and Evolution 7, 478-484.
• 15. MOGIL J.S., 1999 – The genetic mediation of individual differences in sensitivity to pain and its inhibition. Proceeding of the National Academy of Sciences USA 96, 7744-7751.
• 16. MOGIL J.S., FLODMAN P., SPENCE M.A., STERNBERG W.F., KEST B., SADOWSKI B.,LIEBESKIND J.C., BELKNAP J.K., 1995a – Oligogenic determination of morphine analgesic magnitude: a genetic analysis of selectively bred mouse lines. Behavior Genetics 25, 397-406.
• 17. MOGIL J.S., MAREK P., FLODMAN P., SPENCE M.A., STERNBERG W.F., KEST B., SADOWSKI B., LIEBESKIND J.C., 1995b – One or two genetic loci mediate high opiate analgesia In selectively bred mice. Pain 60, 125-135.
• 18. MOSKOWITZ A.S., TERMAN G.W., LIEBESKIND J.C., 1985 – Stress-induced analgesia in the mouse: strain comparisons. Pain 23, 67-72.
• 19. PANOCKA I., MAREK P., SADOWSKI B., 1986a – Differentiation of neurochemical basis of stress-induced analgesia in mice by selective breeding. Brain Research 397, 156-160.
• 20. PANOCKA I., MAREK P., SADOWSKI B., 1986b – Inheritance of stress-induced analgesia In mice. Selective breeding study. Brain Research 397, 152-155.
• 21. PANOCKA I., MASSI M., LAPO I., SWIDERSKI T., KOWALCZYK M., SADOWSKI B., 2001 – Antidepressant-type effect of the NK3 tachykinin receptor agonist aminosenktide in mouse lines differing in endogenous opioid system activity. Peptides 22, 1037-1042.
• 22. RUSSELL R.J., FESTING M.F., DEENY A.A., PETERS A.G., 1993 – DNA fingerprinting for genetic monitoring of inbred laboratory rats and mice. Laboratory Animal Science 43, 460-465.
• 23. SACHARCZUK M., JASZCZAK K., SADOWSKI B., 2003a – Chromosomal NOR activity in mice selected for high and low swim stress-induced analgesia. Behavior Genetics 33, 435-441.
• 24. SACHARCZUK M., JASZCZAK K., SADOWSKI B., 2003b – Cytogenetic comparison of the sensitivity to mutagens in mice selected for high (HA) and low (LA) swim stress-induced analgesia. Mutation Research 535, 95-102.
• 25. SACHARCZUK M., JEZIERSKI T., DANIEWSKI W., GÓRECKA A., PARADA R., ŚWIERGIEL A.H., JASZCZAK K., 2005 – DNA fingerprinting analysis of rabbits from lines divergently selected for high and low open-field activity. Animal Science Papers and Reports 22 (2), 107-117.
• 26. SAMBROOK J., RUSSELL D.W., 2001 – Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 3rd edn. New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press.
• 27. SAS Institute 1990 – SAS/STAT Users Guide, 4th edn. Cary N.C., SAS Institute.
• 28. SELYE H., 1946 – The general adaptation syndrome and the disease of adaptation. The Journal of Clinical Endocrinology 6, 117-230.
• 29. SHAVIT Y., TERMAN G.W., MARTIN F.C., LEWIS J.W., LIEBESKIND J.C., GALE R.P., 1985 – Stress, opioid peptides, the immune system, and cancer. Journal of Immunology 135, 834-837.
• 30. SMITH J.A., JENNINGS M., 1998 – Ethics training for laboratory animal users. Laboratory Animals 32, 128-136.
• 31. STAFLEU F.R., TRAMPER R., VORSTENBOSCH J., JOLES J.A., 1999 – The ethical acceptability of animal experiments: a proposal for a system to support decision-making. Laboratory Animals 33,295-303.
• 32. STEPHENS J.C., GILBERT D.A., YUHKI N., O’BRIEN S.J., 1992 – Estimation of heterozygosity for single probe multilocus DNA fingerprints. Molecular Biology and Evolution 9, 729-743.
• 33. WETTON J.H., CARTER R.E., PARKIN D.T., WALTERS D., 1987 – Demographic study of a Wild sparrow population by DNA fingerprinting. Nature 327, 147-152.