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来看看Cosmo吧,这是一头被基因设计成75%雄性后代的小公牛

科学家利用CRISPR技术插入决定性别的基因。

加州大学戴维斯分校的科学家们成功地培育出了一头名叫科斯莫的小公牛,它被作为胚胎进行基因组编辑,这样它就能生出更多的雄性后代。这项研究发表在昨天(2020年7月23日)美国动物科学学会会议的海报上。

利用CRISPR基因编辑技术,研究人员可以对基因组进行有针对性的切割或插入有用的基因,这被称为基因敲入。在这种情况下,科学家们成功地将引起雄性发育的SRY基因插入或敲入牛胚胎。这是第一次在牛身上通过胚胎介导的基因组编辑技术,对大序列DNA进行靶向基因敲入。

我们预计,无论是否遗传了Y染色体,遗传了这种SRY基因的宇宙后代都会生长,看起来像雄性。加州大学戴维斯分校动物科学系的动物遗传学家Alison Van Eenennaam说。

更多的男性,更多的牛肉

这对环境也有好处,因为生产同样数量的牛肉需要更少的牛。牧场主可以生产一些雌性牛作为替代品,并为市场提供较高比例的雄性牛。乔伊·欧文(Joey Owen)说,他是动物科学的博士后研究员,与范·埃内纳姆(Van Eenennaam)一起领导这个项目。

一个艰苦的旅程

将SRY基因插入牛17号染色体,这是一个基因组的安全港。这确保了遗传元素的可预测性的功能,并且不会破坏邻近基因的表达或调控。在尝试敲入X染色体的基因失败后,科学家选择了17号染色体,这将导致一头公牛只产生雄性后代。Cosmo的后代中有75%是雄性。正常的50%是XY的动物,另外25%是遗传SRY基因的XX动物。

研究人员花了两年半的时间来开发将基因插入发育中的胚胎的方法,又花了两年时间成功地建立了妊娠。欧文说。但在2020年4月,一只110磅的健康公牛犊出生了。

这真是一项心甘情愿的工作。范Eenennaam说。

她说,这只是研究的开始。Cosmo将在一年内达到性成熟,他将被选育来研究继承17号染色体上的SRY基因是否足以在XX胚胎中触发雄性发育路径,并导致后代生长并看起来像雄性。由于美国食品和药物管理局(Food and Drug Administration)把动物的基因编辑当成药物来监管,Cosmo和他的后代将不会进入食品供应领域。

该团队的其他研究人员包括加州大学戴维斯分校动物科学系的詹姆斯·默里、帕布罗·罗斯、萨迪·亨尼格和杰森·林,以及加州大学戴维斯分校兽医学院的布莱特·麦克纳布和塔默·曼索。

该项目由美国农业部、加州大学戴维斯分校的加州农业实验站和美国农业部NIFA国家需求研究生奖学金资助。

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