Structura si functia genei sunt, de obicei, similare la soarece si la oameni, astfel ca studiile pe soareci pot fi deseori valoroase in intelegerea bolilorumane (ura65-l6). Dupamicroinjectareade secvente de ADN clonate in pronucleul de sex masculin al oualelor fertilizate de soarece, ADN-ul injectat se integreza in ADN-ul cromozomial al soarecelui, intr-o fractie a celulelor injectate, inclusiv celulele germinative, asa incat, o serie a animalelor descendente va fi expresia transgenei. Fiecare regiune de integrare a ADN-ului strain se comporta ca o caracteristica mendeliana singulara, iar animalele heterozigote si homozigote pot fi reproduse.Aceasta metoda poate fi folosita pentru a produce modele ale bolilor umane la soareci in cazul alelelor dominant negative sau in cazul alelelor ce dobandesc functii noi, asa cum s-a realizat pentru osteogenesis imperfecta si ataxia spinocerebeloasa de tip 1.
Animalele transgenice sunt in special utile in evaluarea secventelor ADN reglatoare ce actioneaza in pozitiile cis si care controleaza aspecte tisulare si ale expresiei genetice temporale specifice. Secventele reglatoare acceptate sunt legate de o gena observatoare, ce codifica un produs usor detecil. Folosind aceasta strategie s-a aratat ca secventele de ADN scurte asigura specificitatea tisulara discriminatorie pentru gene ca
insulina si elastaza, iar secventele reglatorii mai complexe si mai indepartate controleaza expresia genelor globinei. Metoda transgenica a fost, de asemenea, utilizata pentru introducerea protooncogenelor celulare sau rusale la animale, in scopul inducerii de tumori, deschizand noi cai in studiul biologiei tumorale. De exemplu, o secventa reglatorie tisular specifica legata la antigenul SV40 T produce
tumori in tipuri de celule specifice. O alta strategie transgenica la soareci implica legarea secventelor reglatorii de o toxina care va ucide selectiv celulele a caror expresie este tocmai secventa respectiva. Ca un exemplu, legarea secventei reglatorii a insulinei de toxina difterica poate genera soareci cu absenta selectiva a celulelor beta pancreatice. in alte aplicatii, animale mari transgenice pot fi folosite pentru producerea medicamentelor ce urmeaza a fi obtinute din lapte sau sange.
De asemenea, este posibila inducerea de mutatii la soareci, iar tratamentul animalelor de gen masculin cu etilnitrozuree este foarte eficient in producerea de mutatii mici. Deoarece integrarea ADN-ului transgenic este relativ aleatoare, aceste insertii pot intrerupe uneori genele normale ale soarecilor. Retrorusurile pot fi, de asemenea, folosite pentru infectarea celulelor embrionare ale soarecilor, cu producerea unei mutageneze insertionale aleatorii si fenotipurile mutante pot fi apoi determinte in soarecii heterozigoti sau homozigoti rezultati, incluzand identificarea defectelor ce sunt benigne la heterozigoti, dar sunt letale embrionar la homozigoti. Deoarece retrorusul realizeaza insertia la nivelul genei afectate, sunt posibile identificarea multor mutatii noi si clonarea genelor relevante.
Recombinarea omoloaga cu celule
stern embrionare (ES) de soarece asigura oportunitati aditionale. Celulele ES sunt multipotente, putand fi manipulate in cultura si apoi reintroduse in embrionii de soarece. Folosind recombinarea omoloaga in celulele ES, este posibil a tinti o gena specifica pentru mutatii subtile sau pentru inactiv are ("knock out\"). Celulele ES modificate sunt injectate in blastocite, cu rol de recipient, dand
nastere la animale himerice, constituite partial din celule mutante derivate din cultura de celule (ES). Celulele alterate genetic sunt deseori reprezentate in sperma animalelor himerice rezultate, iar soarecele mutant poate fi obtinut si crescut in scopul studierii heterozigotilor si al homozigotilor. Tehnica a permis producerea de modele de soareci bolna de retino-blastom, deficienta de oncogena p53 (sindromul neoplazic familial Li-Fraumeni), fibroza chistica, sindromul Lesch-Nyhan, boala Gaucher, deficienta de apolipoproteina E si altele. In anumite situatii, exista diferente fenotipice pentru aceeasi mutatie la soareci si la oameni, asigurand o oportunitate pentru studii biologice introspective importante, iar in alte cazuri, fenotipul la soareci si la oameni este foarte asemanator, astfel incat studiul patogenezei la animale este de valoare si pentru trialurile terapeutice. Soarecii mutanti ai acestor tipuri vor fi folositori pentru descoperirea factorilor genetici din procesele patologice complexe, ca ateroscleroza, si pentru analiza functiilor neurologice. Capacitatea de a obtine soareci mutanti pentru rtual orice gena clonata reprezinta o oportunitate in analizarea functiei genelor clonate ale caror roluri biologice nu sunt inca silite.
