В течение последних двух лет исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе изучали шесть потомков молочного быка, геном которых был отредактирован, чтобы предотвратить рост рогов. Эта технология была предложена в качестве альтернативы обезроживанию, распространенной практике управления, применяемой для защиты другого крупного рогатого скота и людей, занимающихся дрессировкой, от травм.
Ученые Калифорнийского университета в Дэвисе только что опубликовали свои выводы в журнале Nature Biotechnology. Они сообщают, что ни у одного из потомков быка не развились рога, как ожидалось, а анализ крови и медицинский осмотр телят показали, что все они здоровы. Исследователи также секвенировали геномы телят и их родителей и проанализировали эти геномные последовательности в поисках любых неожиданных изменений.
Все данные были переданы в Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США. Анализ, проведенный учеными FDA, показал, что фрагмент бактериальной ДНК, использованный для придания быку черты безрогости, интегрировался вместе с одним из двух генетических вариантов или аллелей безрогости, которые были созданы путем редактирования генома у быка. Исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе подтвердили это открытие.
«Наше исследование показало, что два теленка унаследовали встречающийся в природе аллель безрогости, а четыре теленка дополнительно унаследовали фрагмент бактериальной ДНК, известный как плазмида», - говорит автор-корреспондент Элисон Ван Эненнаам из Департамента животных Калифорнийского университета в Дэвисе. Наука.
Интеграцию плазмиды можно решить путем скрининга и селекции, в данном случае путем отбора двух потомков безрогого быка с отредактированным геномом, которые унаследовали только встречающийся в природе аллель.
«Этот тип скрининга обычно проводится в селекции растений, где редактирование генома часто включает этап, включающий интеграцию плазмиды», - сказал Ван Эненнаам..
Ван Эненнаам сказал, что плазмида не наносит вреда животным, но технически интеграция сделала быка с отредактированным геномом ГМО, потому что он содержал чужеродную ДНК другого вида, в данном случае бактериальную плазмиду.
«Мы продемонстрировали, что можно получить здоровых безрогих телят только с предполагаемым изменением, и мы предоставили данные, которые помогут в процессе оценки животных с отредактированным геномом», - сказал Ван Эненнаам. «Наши данные указывают на необходимость проверки интеграции плазмид, когда они используются в процессе редактирования».
С момента первоначальной работы в 2013 году, инициированной компанией Recombinetics из Миннесоты, были разработаны новые методы, которые больше не используют донорскую матричную плазмиду или другую постороннюю последовательность ДНК, чтобы вызвать интрогрессию аллеля безрогих.
Ученые не наблюдали каких-либо других непреднамеренных геномных изменений у телят, и все животные оставались здоровыми в течение периода исследования. Ни быки, ни телята не использовались в качестве пищевых продуктов в соответствии с рекомендациями FDA для домашнего скота с отредактированным геномом.
ЗАЧЕМ НУЖНЫ БЕРОГОВЫЕ КОРОВЫ?
У многих молочных пород естественным образом растут рога. Но на молочных фермах обычно удаляют рога или телят «распускают почки» в молодом возрасте. Животные, у которых нет рогов, с меньшей вероятностью причинят вред животным или молочным работникам и менее агрессивны. Процесс обезроживания неприятен и имеет последствия для благополучия животных. Ван Эненнаам сказал, что редактирование генома предлагает безболезненную генетическую альтернативу удалению рогов за счет введения встречающегося в природе генетического варианта или аллеля, который присутствует у некоторых пород мясного скота, таких как Ангус.