Быков без рогов создали при помощи технологии редактирования генома

В центре снимка бык с рогами из контрольной группы. Рядом с ним два потомка быка, чей геном был отредактирован.

Фото Alison Van Eenennaam/UC Davis.

Исследователи из Калифорнийского университета в Дейвисе получили потомство быка, геном которого был изменён. У животного не было своих собственных рогов и, что самое важное, они также не выросли и у телят.

Поясним, что фермеры часто прибегают к такой процедуре как декорнуация (удаление рогов). Она позволяет защитить других животных и людей от травм, которые бык порой наносит "соперникам".

Существует несколько способов удаления "главного оружия" этих животных, но все они неприятны, отмечает один из авторов новой работы Элисон Ван Эненнам (Alison Van Eenennaam). Более того, такая процедура может негативным образом сказаться на процессе ведения сельского хозяйства. Дело в том, что в течение нескольких недель после удаления рогов у скота фермеры обычно наблюдают снижение прироста массы.

В 2016 году учёные впервые получили при помощи технологии редактирования генома двух быков без рогов. Для этого исследователи ввели в геном животных, обычно имеющих рога, естественный генетический вариант (аллель), который присутствует у некоторых пород, например, абердин-ангусской.

Тогда секвенирование генома не выявило каких-либо нецелевых изменений у полученных животных (о подобных рисках "Вести.Наука" писали прежде), и обе особи достигли зрелого возраста. Рога у них так и не выросли.

Группа Элисон Ван Эненнам решила изучить потомство этих животных и выяснить, будут ли иметься какие-либо уникальные фенотипические или генотипические изменения у их молодняка.

С этой целью они использовали сперму одного из быков во время процедуры искусственного осеменения десяти рогатых коров герефордской породы. Шесть коров забеременели, в результате чего в сентябре 2017 года родились одна самка и пять самцов. Все они тоже не имели рогов.

Показатели крови и физические параметры этих существ находились в пределах нормы и были сравнимы с показателями телят из контрольной группы.

Исследователи также секвенировали геномы телят и их отца и проанализировали геномные последовательности в поисках любых неожиданных изменений. Результаты показали, что телята здоровы и оставались такими на протяжении всего периода исследования.

Полученные данные были переданы в Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA), специалисты которого провели собственный анализ и обнаружили фрагмент бактериальной ДНК, который использовался для доставки признака безрогости быку. Как оказалось, он также интегрировался в геномы телят вместе с одним из двух генетических вариантов "безрогости".

"Наше исследование показало, что два телёнка унаследовали встречающуюся в природе аллель безрогости, а четыре телёнка дополнительно унаследовали фрагмент бактериальной ДНК, известный как плазмида", – отмечает Элисон Ван Эненнам.

По её словам, такая проблема с плазмидами может быть решена при помощи скрининга и тщательного отбора. "Этот тип скрининга обычно проводится в селекции растений, где редактирование генома часто включает в себя этап, в котором используется интеграция плазмиды", – говорит Элисон Ван Эненнам.

Она также отметила, что сама плазмида не причиняет никакого вреда животным, но её включение в организм технически делает такого быка генетически модифицированным организмом (ГМО), поскольку он содержит ДНК другого вида.

Как поясняют специалисты, ещё несколько лет назад учёные полагались на плазмиды. Но позднее были разработаны альтернативные методы, что потенциально может улучшить процесс редактирования генома.

По мнению авторов работы, новый подход может стать безболезненной альтернативной удалению рогов, а значит, сделает жизнь сельскохозяйственных животных более спокойной и безопасной.

Более подробно с результатами исследования можно ознакомиться, прочитав статью в издании Nature Biotechnology.

К слову, ранее технология редактирования генома помогла создать коров, которым не страшен туберкулёз, а также комаров, которые перестали переносить малярию.