基因编辑奶牛的发展速度有所减缓

霖华农农 2024-07-29 03:44:39

许多科学家和动物育种者对直接改变生物体基因组的一部分以融入特定性状非常感兴趣。例如,Recombinetic公司最近通过基因编辑的方式以引入特定基因创造了两头公牛。目前可以通过鉴定携带特定显性基因的公牛或母牛来进行选育。Recombinetic公司的公牛的不同之处在于,这些动物是有角公牛的克隆体。

这项工作的目的是创建除期望基因外,与初始有角公牛在遗传上相同的克隆体。这项工作大体上是成功的,并且已将这两头公牛移至美国加州大学戴维斯分校进行进一步评估工作。其中一头公牛随后与有角母牛交配,并且对所有后代进行了跟踪调研,结果表明期望基因已成功整合到基因组中。

更快的未来

进行有意基因组改变(IGA)可以加快遗传选择的速度。在大多数情况下,基因编辑对产奶量等性状帮助甚少,但还有许多其它的方式。能够被比较快地改变的基因型主要为:

纯合子;A2 β酪蛋白基因型;非隐性基因;提高耐热性的光滑毛发基因;奶酪产量的最佳基因。

目前正在通过公牛选择来完成许多这样的工作,但是使用当前的模式将会花费很长时间。从理论上讲,基因编辑可以用一代的时间完成所有工作。所以您可以看到为什么许多人对此感兴趣。

创建基因编辑生物的技术依赖于细菌的系统。虽然上述公牛是使用TALENs系统创造的,但这些系统中最著名的是CRISPR/Cas9。不管基因编辑系统如何,特定的DNA序列都会被靶向添加或敲除来改变基因组。通常,基因编辑系统被设计为在基因组的特定的区域进行工作。

就特定基因而言,科学家正在复制发生在牛身上的自然突变,也可能会引入新的突变。目前已有对猪繁殖与呼吸综合症(PRRS)产生抵抗力的基因编辑猪。

PRRS病毒对美国养猪业具有毁灭性影响,其会导致怀孕的母猪流产并造成仔猪死亡。科学家研究了PRRS病毒如何攻击细胞,并注意到它们使用了猪细胞表面表达的特定蛋白质。他们利用基因编辑来敲除编码该蛋白质的基因。因此猪对PRRS病毒具有抵抗力,这也表明基因编辑在畜牧上使用的潜在可能。

潜在法规

大多数科学家认为,经过基因编辑的牛和猪对人类是安全的。此类技术受各种政府机构的监管,各个国家和地区的法规有所不同。南美国家(如巴西)的政府通常倾向于允许使用此类技术。但前提是公司没有将一个物种的基因引入另一个物种,这样创造出来的生物被认为是转基因生物(GMO)。

美国的态度

美国食品药品管理局(FDA)采取了更为严格的立场。他们已经明确指出,IGA的监管将与新抗生素和新药物的引进大致相同。获得新药批准所需的过程是非常漫长且费用非常昂贵。许多参与基因编辑的科学家和公司都严厉批评了FDA的立场和观点。

参与基因编辑公牛研究的科学家决定碰碰运气。他们告知FDA监管者,因为公牛的大部分研究项目已经完成,所以希望将这些公牛屠宰。

好消息是,该要求确实使FDA加快了对基因编辑公牛的评估。FDA的科学家测定了公牛的基因组序列,并报告说确实是在预期的位点进行了改变。

那坏消息是?

尽管是在预期位点进行改变,但更改的类型并不完全是预期的结果。除了期望的突变外,他们还在公牛的基因组中发现了细菌DNA。参与该项目的科学家已经测定了基因组,以确保正确整合了所期望的突变,但他们忽略了可能会同时引入细菌基因的可能性。

这听起来像是一个严重的疏忽,但是对于基因组测序的人员来说可能并不感到惊讶。对动物的DNA序列进行整合并不是一件容易的事,就像所有人都从父母那里继承了大约60亿个DNA碱基对,但无法像读书一样从头到尾读取整个基因组。

FDA的科学家更直接地筛选了细菌基因。他们还发现一头牛被引入了多个变异,而不仅仅是一个。

细菌DNA的存在立即将这类动物的状态从IGA改变为GMO。这一变化意味着在美国或以前政策较为宽松的国家将会制定更多相关的规定。

就植物而言,GMO很普遍。但对动物而言,就很少,唯一的GMO产品是一家名为AquaBounty的公司生产的三文鱼。AquaBounty花了大约三十年的时间才获得FDA的批准在美国销售其产品。

展望未来

科学家对这些最新发展有不同的反应。一些人指出,公牛是用旧技术创造的,而较新的技术则不太容易出现这样的结果。即使发生这种变化,所生产的食品仍然是安全的。

其他人则指出,基因编辑仍然是一门相对较新的技术,还有很多东西要学习。有些人警告说,潜在突变比预期的要多,并认为最新的研究发展证实了这些担忧。

基因编辑领域正在迅速发展,但是这些最新发展可能会在某种程度上产生一些负面效果。因此,对于那些希望通过基因编辑来改变例如A2牛奶、光滑基因等牛的性状的人来说,直到基因编辑成为正式批准的遗传改良方式之前,似乎应该还是需要使用优秀的公牛和母牛进行遗传选择,这个模式已经实践了很长时间,并且将持续下去。

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