Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Vitacoin

Созданы устойчивые к туберкулёзу коровы

Юлия Коровски, XX2 век

Учёные из китайского Северо-западного научно-технического университета сельского и лесного хозяйства вывели трансгенных коров с повышенной устойчивостью к туберкулёзу. Они использовали модифицированную версию CRISPR, благодаря чему им удалось избежать распространённой проблемы исходной технологии – появления незапланированных мутаций. Результаты работы опубликованы в журнале Genome Biology (Gao et al., Single Cas9 nickase induced generation of NRAMP1 knockin cattle with reduced off-target effects).

«Мы успешно встроили ген устойчивости к туберкулёзу под названием NRAMP1 в геном коровы благодаря новой версии системы CRISPR – CRISPR/Cas9n, – рассказывает ведущий автор исследования, доктор Юн Чжан (Yong Zhang). – Затем нам удалось вывести коров с повышенной устойчивостью к туберкулёзу. Важно отметить, что наш метод не приводит к появлению нецелевых эффектов, а это значит, что использованная нами технология CRISPR может лучше подойти для создания трансгенного скота с целенаправленно изменённым геномом».

GMO-cattle.jpg
Угадайте, какая из этих коров генетически модифицирована? Правильный ответ – обе.

В последнее время в генной инженерии активно применяют технологию CRISPR/Cas9. Она относительно простая, но периодически приводит к возникновению неожиданных мутаций. Предотвратить их появление – одна из самых важных задач современной генетики. «При встраивании в геном млекопитающего нового гена, сложность заключается в том, чтобы найти наилучшее место для его вставки, – объясняет Чжан. – Вам нужно перерыть геном в поисках региона, который, как вам кажется, оказывает наименьшее влияние на другие гены, которые находятся в непосредственной близости. Нам удалось идентифицировать наиболее подходящий для вставки гена участок, который, как мы смогли продемонстрировать, не приводит к возникновению нецелевых эффектов».

Около десяти лет назад стало известно, что развитие и течение туберкулёза регулирует ген NRAMP1. Микобактериями туберкулёза заражён примерно каждый третий житель планеты, но у большинства возбудители находятся в «спящем состоянии». Аллели (варианты) гена NRAMP1 влияют на то, разовьётся ли у человека (или животного) туберкулёз и с какой скоростью будет протекать процесс, если это всё же случится. Исследователи встроили нужный вариант гена NRAMP1 в геном фибробластов, полученных из плодов возрастом 35–40 дней, а затем перенесли ядра этих клеток в яйцеклетки коровы. Из них в лаборатории получили эмбрионы, которые поместили в матки коров. Аналогичные эксперименты провели с использованием классической технологии CRISPR/Cas9, чтобы сравнить результаты.

Всего учёные получили из 4819 эмбрионов 20 телят, при этом 11 из них прожили дольше трёх месяцев. Геном выживших телят проверили на наличие непредвиденных изменений с помощью ПЦР и Саузерн-блоттинга – метода, который позволяет обнаружить специфические формы ДНК в клетках. В процессе Саузерн-блоттинга молекулы ДНК удаляют из клеток и специальными ферментами разделяют на небольшие фрагменты. Эти фрагменты отделяют друг от друга, и с помощью генного зонда (меченого радиоактивным веществом участка ДНК) ищут идентичные участки ДНК. Ни у одного из девяти телят, полученных с помощью CRISPR/Cas9n, не удалось обнаружить никаких нецелевых изменений генома. Встроенный NRAMP1 не повлиял на работу других генов, а кодируемый им белок не попал в кожу, мускулы, сердце, печень, почки или лёгкие – а потому учёные заключили, что ген встал точно на место. А вот у двух животных, созданных с помощью CRISPR, незапланированные мутации нашлись.

Учёные взяли образцы крови у трансгенных и обычных коров той же породы и подвергли их воздействию возбудителей «бычьего туберкулёза» – микобактерии Mycobacterium bovis. Оказалось, что белые кровяные тельца ГМ-коров борются с инфекцией лучше. В частности, заразившись, клетки трансгенных животных самоуничтожаются в два раза чаще – этот процесс, называемый «апоптозом», помогает предотвратить распространение инфекции. Затем исследователи провели эксперимент in vivo: они случайным образом отобрали шесть трансгенных и столько же нормальных животных и заставили их вдохнуть M. bovis. После этого у телят через определённые промежутки времени брали анализы крови. Измеряя уровень стандартных маркеров инфекции в образце крови, учёные пришли к выводу, что ГМ-коровы действительно более устойчивы к болезни.

«Наше исследование впервые показало, что систему CRISP/Cas9n можно использовать для создания трансгенного скота, не получая при этом нецелевых эффектов, – говорит Чжан. – В ходе экспериментов мы обнаружили участок в геноме коров, в который благодаря этой технологии можно будет вставить новые гены, полезные для сельскохозяйственных животных».

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
 02.02.2017


Читать статьи по темам:

генетически модифицированные животные инфекционные болезни Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Комары против комаров

Речь идет о генетически модифицированной разновидности комаров Aedes aegypti, которые являются переносчиками опасных вирусов Зика, денге и чикунгунья.

читать

ГМ-комары летят на помощь

Власти Бразилии разрешили выпустить генетически модифицированных москитов, которые должны уменьшить популяцию комаров вида Аedes aegypti, распространяющих вирус Зика.

читать

ГМ комары против вируса Зика

ВОЗ поддержит применение генетически модифицированных комаров для борьбы с болезнью Зика. Ранее подобные методы считались слишком новыми и потенциально опасными для массового применения.

читать

Не-малярийные комары

Группа ученых использовала современные методы редактирования генома, чтобы создать малярийных комаров, в организме которых не может развиваться плазмодий – возбудитель малярии.

читать

Комары-«вредители» подтвердили свою эффективность

Численность популяции разносчиков возбудителей различных лихорадок в районе, где на волю выпустили самцов комара Aedes aegypti со встроенным геном, вызывающим раннюю смерть потомства, снизилась на 95%.

читать