Genscher защитава добитъка от туберкулоза

Първа употреба на CRISPR / Cas9 при селскостопански животни

Въведен ген прави кравите по-устойчиви на туберкулоза - благодарение на CRISPR / Cas9 и технологията за клониране. © ulleo / pixabay
чете на глас

Въведен ген: Изследователите използват за пръв път генните ножици CRISPR / Cas9, за да направят говедата по-устойчиви на туберкулоза по говедата. За тази цел те инфилтрират в клетките защитен ген срещу туберкулозната инфекция. От 173 манипулирани клетки обаче само единайсет станаха жизнеспособни телета. Освен това цялото работи само в комбинация с клониране.

Генната ножица CRISPR / Cas9 се счита за най-обещаващото средство на съвременното генно инженерство. Тъй като позволява гените и генните сегменти да се инжектират точно в генома и по този начин да коригират генните грешки. Изследователите вече са успели да поправят сърповидно-клетъчната анемия в кръвните клетки, а при мишки лечението на мускулна дистрофия на Дюшен е успешно. В Китай учените вече са въвели първите генни сегменти в човешките ембриони - силно противоречива намеса в човешката зародишна линия.

Геншере направи по-точен

Въпреки това: също CRISPR / Cas9 не е безпогрешен. Понякога ефектите извън целта се проявяват и в новата генна ножица чрез включване на генетични части в нежелани органи или на грешни места на ДНК. В същото време, собствените механизми за поправяне на ДНК на клетката могат да доведат до обратно променени или елиминирани въведени гени.

Сега изследователи, ръководени от Йонг Джан от Северозападния университет на A&F в Янглинг, са разработили вариант на гено-ножицата, който работи по-точно и ефективно от предишните версии. Те постигнаха това чрез заместване на ензима Cas9 с никезата Cas9 (Cas9n). Колко добре работи техният вариант на Геншер, учените показват в практическо приложение: За първи път те са използвали CRISPR / Cas9 при говеда и са ги оборудвани с резистентен ген срещу туберкулоза на говедата.

Соматичен ядрен трансфер: Ядрото на възрастна клетка се прехвърля в обвивката на друга. © HHMI

Единадесет телета от 173 клетки

За своето проучване изследователи от говеда плодове използват изолирани клетки на съединителната тъкан. В генетичния си материал те използват своите генни ножици, за да въведат резистентния ген NRAMP1. В предварителните експерименти изследователите са изяснили кой от генетичния материал е най-благоприятен. Ядрата на тези генетично модифицирани клетки са били засадени в кошерите на яйцеклетка от изкормен добитък. Този соматичен ядрен трансфер произвежда ембрион от говеда - по принцип той е клониран от манипулираната клетка на съединителната тъкан. показ

Учените са използвали сурогатни майки в 173 от тези клонирани ембриони, от които са родени и оцелели единадесет каучуци. Изследванията показват, че генът на резистентност присъства в целевите клетки на тези крави, но не и в нежеланите тъкани или органи. „Нашето изследване за първи път демонстрира, че системата CRISPR / Cas9n може да се използва за производство на трансгенни животни без нежелани ефекти извън целта“, казва Джанг.

Защитени от инфекция

Чрез тест за инфекция учените тестват след това ефекта на новия резистентен ген: те прилагат в белите дробове шест генетично инженерни крави и шест контролни животни по една доза от туберкулозния патоген Mycobacterium bovis. През следващите няколко седмици изследователите използват кръвни проби, за да проверят дали бактериите се съхраняват и размножават в тялото на животните.

Резултатът: Контролните животни показват ясни признаци на туберкулозна инфекция след три седмици. За разлика от тях, значително по-малко патогени в тялото са оцелели в случай на генетично модифицирани каубари. „Говеда добиват повишена устойчивост на Mycobacterium bovis“, съобщават Джан и неговите колеги.

"С това открихме технология и благоприятно положение в наследствения материал от едрия рогат добитък, което позволява въвеждането на полезни гени в тези селскостопански животни. С оглед на доста ниската квота на успешно родени крави, обаче, има още много работа. За да се направят такива методи приложими за отглеждането на животни и селското стопанство. (Генома биология, 2017; doi: 10.1186 / s13059-016-1144-4)

(BioMed Central, 01.02.2017 - НКО)