CRISPR系統確保哺乳動物中只有雌性后代
利用CRISPR-Cas9技術的基因組工程系統已被用來將小鼠后代的性別比例完全偏向女性。盡管該系統也應與其他哺乳動物一起工作,但不太可能帶來女權主義的烏托邦。相反,這是為了使牲畜(牛,豬和雞)的性別生產偏向。
其他技術,例如精子分選,已經被用來偏向性別選擇,但是它們還沒有包括任何方便的遺傳方法,例如CRISPR-Cas9。使用這種基因組工程技術,位于特拉維夫大學(TAU)的研究人員找到了一種生產母本和父本小鼠品系的方法,這些品系經過雜交后,將CRISPR-Cas9系統組件整合在一起,以確保消除所有雄性胚胎。也就是說,在雄性胚胎中,而不在雌性胚胎中,存在靶向重要基因所需的所有系統組件。
由臨床微生物學和免疫學系教授Udi Qimron博士領導的TAU科學家指出,可以重新配置他們的系統,使性別群體偏向男性,這在牛肉行業(yè)通常是首選。但是,當前的配置應該適合乳制品和蛋禽業(yè),它們通常更喜歡雌性犢牛和雛雞。
Qimron說:“迄今為止,尚無可調節(jié)的遺傳方法來調節(jié)性別比例,而性別比例自然會保持在50:50左右。” “我們使用基因工程以創(chuàng)新的方式解決了這個問題。”
7月1日,《EMBO報告》刊登了一篇文章(“ 偏向小鼠性別比例的遺傳系統 ”),詳細介紹了這種新方法。該文章指出,遺傳方法和非遺傳方法均已被用來偏向包括植物,昆蟲,甲殼類和魚類在內的不同生物種群的性別比。但是,對于哺乳動物,直到現在還沒有證明遺傳技術。
研究人員研究了兩種類型的基因工程小鼠。母鼠編碼了一個Cas9蛋白,一種CRISPR蛋白,除非被引導RNA編程,否則它是無活性的。父鼠在Y性染色體(僅存在于雄性的性染色體)上編碼這些引導RNA。受精后,來自雄性精子的指導RNA和來自母體卵的Cas9蛋白在雄性小鼠胚胎中結合,但在雌性胚胎中則沒有結合(因為雌性缺乏Y染色體)。指導RNA與Cas9的組合產生了消除雄性胚胎的復合體。
工程細胞系的雜交匯集了靶向雄性胚胎中重要基因所需的元素。這組作者指出:“我們證明這些基因是男性的特異靶標,因此這種繁殖只能自我破壞男性。” “我們的研究結果為建立允許牲畜性別生產偏向的遺傳系統鋪平了道路。”
按照目前的配置,該系統不針對女性的重要基因,因為Y染色體未轉移至女性。因此,雌性的胚胎發(fā)育不受影響。
Qimron解釋說:“當兩種編碼Cas9或Y染色體編碼的向導RNA的轉基因小鼠雜交時,由于Cas9從Y染色體引導到靶標必需基因,因此發(fā)生了雄性殺傷。” “在女性中不會發(fā)生這種情況,因為Y染色體沒有轉移給她們。因此,這種雜交阻止了雄性的胚胎發(fā)育,而沒有影響雌性的發(fā)育。”
Qimron斷言,他的團隊的研究提出了一種通過遺傳手段確定哺乳動物性別的首創(chuàng)方法。他補充說:“我們相信,牛,豬和雞的生產者可能會從這項技術中受益匪淺。”
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