Геномно-отредактированный бык передал бесрогость потомству
В течение двух лет исследователи из Калифорнийского университета в Дэвисе изучали шестерых потомков молочного быка, отредактированного для предотвращения роста рогов. Эта технология предлагается как альтернатива обезроживанию — распространённой практике для защиты других животных и людей от травм.
Учёные опубликовали результаты в журнале Nature Biotechnology. Ни у одного из потомков быка рога не развились, как и ожидалось. Анализы крови и физические осмотры показали, что все телята здоровы. Исследователи также секвенировали геномы телят и их родителей, анализируя последовательности на предмет неожиданных изменений.
Все данные были переданы Управлению по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA). Анализ учёных FDA выявил, что фрагмент бактериальной ДНК (плазмида), использовавшийся для доставки признака бесрогости быку, интегрировался рядом с одним из двух отредактированных аллелей этого признака. Исследователи из UC Davis подтвердили это открытие.
«Наше исследование показало, что два телёнка унаследовали естественный аллель бесрогости, а четыре телёнка дополнительно унаследовали фрагмент бактериальной ДНК — плазмиду», — сообщила автор исследования Элисон Ван Эненнаам.
Проблему интеграции плазмиды можно решить скринингом и отбором — в данном случае, отобрав двух потомков, которые унаследовали только естественный аллель.
«Такой скрининг routinely проводится в селекции растений, где редактирование генома часто включает этап с интеграцией плазмиды», — отметила Ван Эненнаам.
По её словам, плазмида не вредит животным, но её интеграция технически сделала отредактированного быка генетически модифицированным организмом (ГМО), поскольку в его геноме появилась чужеродная ДНК другого вида — бактериальная плазмида.
«Мы показали, что можно получить здоровых бесрогих телят только с целевой правкой, и предоставили данные для оценки подобных животных. Наши данные указывают на необходимость проверки на интеграцию плазмиды, когда она используется в процессе редактирования», — заявила Ван Эненнаам.
С момента первоначальной работы в 2013 году, начатой компанией Recombinetics, были разработаны новые методы, которые больше не используют плазмиду-донор или другую чужеродную ДНК для внедрения аллеля бесрогости.
Учёные не обнаружили у телят других непреднамеренных изменений генома. Все животные оставались здоровы в течение исследования. Ни бык, ни телята не попали в пищевую цепь в соответствии с рекомендациями FDA для отредактированного скота.
Зачем нужны бесрогие коровы?
Многие молочные породы естественным образом растят рога. Но на фермах рога обычно удаляют у молодых телят («обезроживание»). Бесрогие животные реже травмируют других коров или работников и проявляют меньше агрессии. Сам процесс обезроживания неприятен и влияет на благополучие животных. Геномное редактирование предлагает безболезненную генетическую альтернативу, вводя естественный вариант гена (аллель), который присутствует у некоторых мясных пород, например, абердин-ангусской.