Teadlaste lemmikloomad ehk Kes õpetas Pavlovile reflekse? (4)

Hiir – tuntuim imetajast laboriloom

"Rott on väljaspool inimese moraali," põhjendab Hollandi teadlane Martin Hart, miks just koduhiir ja rott on laboreis tavalised katseloomad – proovi sa näiteks koertega niimoodi jännata, et süstid mingit sodi sisse ja vaatad, mida soojavereline seepeale teeb!

Hiire teevad heaks laboriloomaks juba loetletud põhjused: ta on laialt levinud, teda on odav pidada, ta saab kahekuuselt suguküpseks ja tema tiinus kestab 22–23 päeva. Põhimõtteliselt võib suguküps hiir iga kuu uued pojad saada.

Muide, sarnaselt koeraga on inimene vähemalt kaks korda kodustanud ka hiire. Miks vanad hiinlased seda tegid, ei tea täpselt keegi. Võimalik, et naljaviluks. Hiljem on inimene hiire kodustanud just laboris katsetamiseks, ja jälle naljaviluks! Nii on aretatud näiteks karvutud hiired ja "tantsivad hiired" – loomakesed, kelle närvikava on sedasi sättunud, et nad alatasa võbelevad-värisevad, justkui oleks nende elu üks suur disko. Looduses sellised loomakesed pikalt vastu ei peaks, puuris meeldib neid aga mõnel pidada. Dekoratiivsel eesmärgil.

Tartu teadlastel on hiire kloonimine igapäevane asi – võetakse hiire embrüonaalsed tüvirakud ja vaadatakse, kas neid õnnestub "õpetada" midagi tootma või mingis suunas arenema.

Koera abil paljastati sigimise saladus

Koer oli loom, kes juhatas vene füsioloogile Ivan Petrovitš Pavlovile teed reflekside maailma: organism suudab õppida seostama näiteks kellahelinat ja toidukorda. (Koera versioon loost: iga kord, kui ma kella annan, tuleb Pavlov ja toob süüa.)

Legend väidab, et koera peal tõestas Karl Ernst von Baer tähtsatele Piiteri akadeemikutele, et emasorganismis on olemas munarakud. Legend väidab koguni, et Baer oli Peterburi Teaduste Akadeemias kolleegide umbuskliku pilgu all näidislahkamist toimetades püsti hädas. Nimelt ei leidnud ta suurlinna hea elu sees priskeks kosunud koerast otsitavaid rakke tükk aega üles ja rahustanud end omaette eesti keeles vandudes.

Baer siiski juba teadis, mida ta otsib. Mikroskoobi üks loojatest, Anthonie van Leeuwenhoek, ei osanud aga midagi arvata, kui ta suurendusaparaadi alla torgatud preparaadis tõsist sagimist märkas. "Mingid parasiite meenutavad peletised!" mõtles Leeuwenhoek viimaks. Miks ta uuris just koera spermat, mitte mõnd käepärasemat, jääb muidugi saladuseks...

Kummalisel kombel on inimese teisest suurest lemmikloomast – kassist – sedavõrd tähtsaid ja värvikaid lugusid leida keerulisem. Näib, et kassi roll on teadusuuringutes piirdunud pigem mõtlemiseks mõnusa õhustiku loomisega. Et kass seda mugavalt teha saaks, lõikas sir Isaac Newton oma kabineti ukse sisse augu. Kiisu tuli ja läks, millal tahtis. Kui kass ühel kenal päeval kuus poega tõi, tegi füüsik ukse sisse kuus pisikest auku juurde.

Ussike, bakter ja äädikakärbes on teejuhid inimese geneetikasse

Escherichia coli on peaasjalikult soolestikus elav kolibakter. Kolibakterirakkude hulga järgi ühes liitris hinnatakse vee puhtust – mida suurem on koliindeks, seda mustem on vesi.

Katseklaasi teadlaste manipuleerida sattus E. coli – nagu paljud tema saatusekaaslasedki – eelkõige seetõttu, et ta on:

- kergesti kättesaadav,

- vähenõudlik (liha armastava bakteri kasvatamiseks fileeri või terve siga, E. coli lepib pärmi baasil tehtud söötmega),

- kasvab kiiresti,

- annab ohtralt järglasi.

Lühidalt: kui teadlased midagi E. coli või tema saatusekaaslaste (E. coli pole kaugelt ainus katsebakter) sees või talitluses muudavad – lülitavad mõne geeni välja, mõne sisse, mürgitavad elukat erineval moel – näevad nad kiiresti, kuidas nende töö raku elu mõjutas. Bakterite abil on hea konkreetseid valke ja nende omadusi uurida.

Caenorhabditis elegans on umbes ühe millimeetri pikkune ümaruss, kelle päris kodu on mullas ja kes sööb baktereid. Laboris söödavad teadlased teda sageli kolibakteritega...

Caenorhabditis elegans on mudelorganismina (geneetikas ja neurobioloogias) tänuväärne seetõttu, et tema kehas olevate rakkude arv on kindel: hermafrodiitidel on 959 rakku, isastel 1031. Iga üksik ussike läbib arengus ühesuguse rakkude jagunemise ja diferentseerumise protsessi. Just Caenorhabditis elegansi uurides avastati ettemääratud rakusurm ehk apoptoos ja geenid, mis selle organismile vajalikul hetkel määravad. Avastus oli suureks abiks vähkkasvaja tekkepõhjuste uurimisel: vähirakkudel on geenid niimoodi kahjustunud, et rakk kasvab ja paljuneb omatahtsi, mitte nii, nagu ta peaks.

Kuidas saab ussikest inimesega võrrelda? Väga lihtsalt: elusorganismid on geneetiliselt väga sarnased. Näiteks on Caenorhabditis elegansil umbes 20 000 geeni, inimesel aga ligikaudu 30 000.

Kolmas geneetikas laialt kasutatud mudelorganism on äädikakärbes – seesama, kelle hordid pahatihti puuviljaliuda ründavad. Äädikakärbsel (Drosophila melano-gaster) on küll 8 kromosoomi inimese 46 vastu. Tundub justkui suur vahe olevat, aga kahel kolmandikul äädikakärbse 13 600 geenist on vaste olemas ka inimesel. Lihtsamalt öeldes: inimene on vähemalt osaliselt kärbes. Ja vastupidi.

Lammas ja konn – kuulsad kloonid

Kloonimine käib nii: võetakse organismi keharakk, mille tuum (sisaldab DNAd) viiakse munarakku (kust tuum originaal-DNAga on eemaldatud), see pannakse amme sisse ja kasvatatakse geneetiliselt "emaga" identne kloon. Näide: lammas Dolly.

Teine võimalus on võtta loote arengu väga varajases etapis tüvirakke (need on rakud, mis suudavad areneda ükskõik milliseks keharakuks; ka terviklikuks organismiks), panna need amme sisse ja kasvatada identseid organisme, palju vaja. Sellist trikki teeb aeg-ajalt ka loodus – niimoodi sünnivad ühemunamitmikud.

1997. aastal 27. veebruaril sai maailma avalikkus teada, et 1996. aasta suvel sündis kloonlammas Dolly. Kulutulena levisid spekulatsioonid, keda kõike suurte kiirustega ja hulgakaupa kloonima hakatakse. Eufoorias meenus vähestele, et loomade kloonimine pole midagi uut – konna osati kloonida juba 1952. aastal. Ja kulus peaaegu pool sajandit, enne kui imetaja kloonimiseni jõuti.

Kahepaiksed on geneetikas tegijad muulgi moel: näiteks kannuskonna millimeetrise läbimõõduga munarakk on oma suhtelise suuruse tõttu hästi manipuleeritav. Muide – kannuskonna kasutati omal ajal raseduse testimiseks: raseda uriinis leiduvad hormoonid kannustasid kannuskonna ohtralt munarakke tootma.