Iepazīstieties ar sievieti, kas izmanto CRISPR, lai audzētu vīriešu kārtas liellopus

Aleksandra Domanoviča un Spensers Louels

Maģistrantūras studente Kalifornijas Universitātē Deivisā gaidīja Elisonu Van Eenennaam pie savas laboratorijas durvīm. Austrāliešu ģenētiķe viņa pavada dienas ceļā, strīdoties ar Monsanto ĢM sojas pupu kritiķiem, parādās dokumentālās filmās un stāsta sabiedrībai, kāpēc ģenētiskā modifikācija ir droša.

Tomēr viņas zinātniskais darbs ir saistīts ar liellopiem. Tagad, kad students Džoijs Ouens kaut ko iečukstēja viņai ausī, viņa izdvesa sirsnīgu balsi Jā viņas Down Under drawl. Mums ir knock-in!

Pēc gada mēģinājuma laboratorija tikko izmantoja gēnu rediģēšanas rīku CRISPR, lai pievienotu gēnu, ko sauc SRY dažām liellopu ādas šūnām. Un SRY nav parasts DNS fragments. Viss pats par sevi, klātbūtne SRY var likt sievietei izrādīties būtībā vīrietis — ar lielākiem muskuļiem, dzimumlocekli un sēkliniekiem (lai gan nespēj ražot spermu).

Šī nav parasta diena laboratorijā, sacīja Van Eenenams.

Gēnu rediģēšanas tehnoloģijai ir liels potenciāls lauksaimniecības dzīvniekiem. Tas ir izmantots, lai radītu cūkas, kas ir imūnas pret vīrusiem, un aitas, kuru vilna aug ilgāk. Van Eenennaam piedalījās veiksmīgā mēģinājumā rediģēt slaucamas govis, lai likvidētu to ragus.

Tagad projektā, ko viņa sauc tikai par zēniem, viņas mērķis ir radīt bulli, kas dzemdēs tikai vīriešu kārtas pēcnācējus: vai nu parastus buļļus, vai arī tādus, kuriem ir divas X hromosomas, bet arī tēviņus. SRY . Mātītes vispār nav.

Viņa domā, ka tas būtu vērtīgi liellopu audzētājiem, jo ​​tēviņi aug lielāki un ātrāk. Tas ir daudz vairāk steiks. Liellopu gaļa jau ir Amerikas vērtīgākais lauksaimniecības produkts. Viņa saka, ka iedomājieties, ka CRISPR buļļi klīst pa ganībām, šķebinot izredzes uz vīrišķību un padarot nozari efektīvāku.

Tāpēc es cīnos par jauninājumiem dzīvnieku audzēšanā, viņa saka. Tas ir bezmaksas , kad esat veicis ģenētisko uzlabojumu.

Regulatīvās problēmas

Van Eenennaam ir pārliecināts par ĢMO visos to veidos. Strīdā, kurā mātes, kas ir pret ĢMO, ir organizējušās, lai apgalvotu, ka pārtikas produkti nav droši, viņa nevilcinās lai norādītu, ka viņa ir arī māte. 2014. gadā viņa kopā ar Monsanto galveno zinātnieku uzvarēja skeptiķus a sabiedriskā apspriešana piedalījās zinātnes personība Bils Nijs.

Ironiskā kārtā diskusijas par ĢMO ir atstājušas visvairāk atvēsinošu ietekmi uz tādiem dzīvnieku zinātniekiem kā Van Eenennaam, kuram ir kooperatīva paplašināšanas speciālista tituls. Darbs ir praktisku zinātnisko zināšanu izplatīšana lauksaimniekiem. Tomēr tas izrādās gandrīz neiespējami izdarīt. Tikai viena gēnu modificēta suga — īpaši ātri augošs lasis — jebkad ir apstiprināts lietošanai pārtikā ASV.

Zinātnieki cerēja, ka gēnu rediģēšana varētu iegūt vieglāku pieskārienu no regulatoriem, paātrinot jaunas idejas pārtikas ķēdē. Taču 2017. gada janvārī, kā viens no Obamas administrācijas pēdējiem pasākumiem, ASV Pārtikas un zāļu pārvalde paziņoja, ka tā paredz izturēties pret CRISPR rediģētiem dzīvniekiem tā, it kā tās būtu jaunas zāles, tādēļ ir nepieciešami sarežģīti un dārgi drošības pētījumi.

Ierosinātie noteikumi rada milzīgu normatīvo bloku šīs gēnu rediģēšanas tehnikas lietošanai dzīvniekiem, saka Van Eenennaam, kurš FDA nosūtīja septiņarpus lappušu garu vēstuli ar vienu atstarpi, apšaubot lēmumu.

Uzņēmumi tagad lobē Trampa administrāciju, lai nogalinātu noteikumus un pasludinātu gēnu rediģētos dzīvniekus par neregulētiem. Viņi ir brīdinājuši Balto namu, ka ASV var atpalikt no tādām valstīm kā Argentīna un Brazīlija.

Daži pat gaidīja, ka prezidents Donalds Tramps šonedēļ paziņos par izmaiņām, uzrunājot lauksaimniekus Nešvilā. Tā vietā Tramps piedāvāja vispārīgāku solījumu par 'noteikumu racionalizāciju, kas ir bloķējuši progresīvāko biotehnoloģiju, ļaujot mūsu lauksaimniekiem ieviest jauninājumus, zelt un augt'.

Terminatora sēkla

CRISPR parādīšanās — jauna veida molekulārās šķēres, kas var precīzi sagriezt DNS — ir padarījusi daudz vienkāršāku gandrīz jebkura organisma gēnu mainīšanu. Taču bailes no aizbēgtajām tehnoloģijām nozīmē, ka ir vieglāk iegūt finansējumu, lai izpētītu CRISPR riskus un briesmas, nekā ar to darīt kaut ko noderīgu.

Van Eenennaam faktiski saņēma finansējumu liellopu projektam no a ASV Lauksaimniecības departamenta programma aplūkojot gēnu modificēto organismu iespējamos apdraudējumus. Departaments vēlas veidus, kā sterilizēt ĢM organismus, tostarp sams un papeles, lai to DNS modifikācijas neizplatītos savvaļas radiniekiem.

Jo dzīvnieki kļuva par tēviņiem SRY Paredzams, ka tie ir sterili, tie nenodos ģenētiskās izmaiņas vai citas ar tām saistītas DNS izmaiņas. Tas piedāvā ģenētiskās ierobežošanas veidu.

Tā būtībā ir “terminatora” tehnoloģija, saka Van Eenennaam, atsaucoties uz lauksaimniecības gigantu savulaik izskanējušo ideju izveidot augus ar sterilām sēklām, lai lauksaimnieki nevarētu tās savākt un pārstādīt. Tā bija līnija, par kuru mēs strīdējāmies, un tā ieguva finansējumu.

Sākotnējais terminatora priekšlikums izrādījās pretrunīgs. Tik daudz, ka 1999. g Monsanto apņēmās nekad komercializēt sterilus ĢM augus . (Tā vietā lauksaimnieki paraksta līgumus, vienojoties neglābt sēklas.) Lai gan tā tika pamesta, šī ideja izrādījās pietiekami bēdīgi slavena, ka ĢMO kritiķi joprojām par to runā.

Saistīts stāsts

Saistīts stāsts Zinātnieki ir izaudzējuši gēnu rediģētas cūkas, kurās nav vīrusu, kas potenciāli apdraud cilvēku veselību.

Man nepatīk lietot šo terminu, jo aktīvisti vienmēr ir teikuši Ak, Dievs, Monsanto izmanto terminatora tehnoloģiju, un viņi to nekad nav darījuši. saka Van Eenennaam. Es vēlos niansētāku diskusiju par šo tehnoloģiju, nevis tikai to pašu veco pašu veco... Tas ir tāpat kā: 'Uh, nošaujiet mani.' Mums ir liegta iespēja izmantot šīs tehnoloģijas, jo notiek diskusija par labības.

aizstājēji tēviņi

Tā kā liellopi tiek marķēti, marķēti, aploksēti un nokauti, kā arī lēni vairojas, tie faktiski ir vieni no organismiem, kas vismazāk var izraisīt ģenētisku izbēgšanu. Van Eenennaam ilgtermiņa mērķis ir padarīt liellopu gaļas ražošanu efektīvāku. Tēviņi dod vairāk gaļas nekā mātītes, un viņi neiestājas stāvoklī un nepāriet karstumā. Viņa uzskata, ka ersatz tēviņiem vajadzētu būt par aptuveni 15 procentiem efektīvākiem, pārvēršot zāli un graudus muskuļos nekā mātītēm.

Lai tos izveidotu, viņas laboratorija strādā pie nulles SRY , kas pazīstams arī kā sēklinieku noteicošais faktors. Zīdītājiem šis gēns pats par sevi var noteikt, vai dzīvnieks ir fiziski vīrietis. Kā jūs varētu gaidīt, tas parasti atrodas Y hromosomā.

Tomēr dažreiz gēns dabiski pāriet uz X hromosomu. Tas var notikt ar cilvēkiem. 1992. gadā Starptautiskā Olimpiskā komiteja sāka testēt sportistes SRY , atrodot par 13 gadījumi starp vairāk nekā 5000 sievietēm, lai gan obligātā dzimuma pārbaude vēlāk tika atcelta kā uzmācīga un potenciāli negodīga.

Līdz šim nekad nav atrasts neviens liellops, kas būtu kļuvis par tēviņu, kurš dabiski atrastos SRY . Viņas skolniece Ouena domā, ka tas varēja notikt, nevienam nemanot: lielākā daļa vīriešu kārtas gaļas liellopu tik un tā tiek kastrēti.

Van Eenennaam laboratorijas mērķis ir izveidot bulli ar papildu kopiju SRY rediģēts uz tās X hromosomu, lai ar to nonāktu jebkura meita. Dienā, kad es apmeklēju, Ouens ziņoja par pirmo soli: pievienošanu SRY uz X hromosomu vīriešu ādas šūnās. Lai izveidotu dzīvu bulli, Van Eenennaam ir jāizveido līdzīgs labojums liellopu embrijā. Ja tas nelīdz, viņa var izmantot ādas šūnu Ouena Petri trauciņā, lai klonējot izveidotu bulli.

Liellopu audzētājiem jau ir veids, kā iegūt tikai tēviņus. Tā kā spermas šūnā, kurai ir Y hromosoma, ir nedaudz mazāk DNS nekā tās X līdziniekam un tādējādi tā ir vieglāka, šīs šūnas saturošo buļļu spermu var atdalīt pēc svara. Tiek pārdota visu vīriešu sperma katalogos.

Bet terminatoru buļļi varētu būt labāks risinājums. Mākslīgo apsēklošanu izmanto tikai aptuveni 4 procentiem gaļas liellopu, jo ir jāpieliek pūles, lai klīst, ievācot govis un grūsnību. Van Eenennaam uzskata, ka viņas buļļi, kas ir tikai tēviņi, būtu lētāks veids.

Vērsis to dara daudz labāk nekā mēs, viņa saka. Un viņam tas patīk daudz vairāk.

Precizējums: teikums, kurā minēts, ka Alison Van Eenennaam ir māte, ir mainīts no sākotnējās versijas, lai atrisinātu neskaidro formulējumu.

paslēpties