Ученые из Института Фрэнсиса Крика в сотрудничестве с Кентским университетом использовали технологию редактирования генов для создания пометов мышей только для самок и только для самцов со 100% эффективностью.
Новый метод ученых использует двухчастную генетическую систему для инактивации эмбрионов вскоре после оплодотворения, позволяя развиваться только желаемому полу. Такой генетически основанный метод контроля пола потомства может резко сократить выбраковку в обеих отраслях.
Отбор эмбрионов основан на том факте, что CRISPR-Cas9 состоит из двух элементов — фермента Cas9, который разрезает ДНК, позволяя ученым изменять определенные области, и направляющей РНК, которая переносит Cas9 в нужное место в геноме. Команда разместила один элемент системы на X- или Y-хромосоме отца, что означает, что он будет унаследован только женскими или мужскими эмбрионами соответственно. Другой элемент вносится матерью и наследуется всеми эмбрионами.
Они нацелены на ген Top1 , который необходим для репликации и восстановления ДНК. Когда эмбрион формировался из сперматозоидов и яйцеклеток, каждый из которых содержал половину CRISPR-Cas9, в нем запускалось редактирование генов, и он не мог развиваться дальше очень ранней стадии, насчитывающей от 16 до 32 клеток.
Используя этот метод, исследователи смогли со 100% эффектом контролировать пол помета. Чтобы получить помет грызунов, состоящий только из мужчин, исследователи отредактировали X-хромосому отца, то есть только женщины унаследовали вредную мутацию, а для помета только для женщин они отредактировали Y-хромосому.
Удивительно, но этот метод не привел к уменьшению количества потомства на 50%. Скорее, размеры помета составляли от 61% до 72% от контрольных пометов. Исследователи предполагают, что это связано с тем, что животные, такие как мыши, производят больше яйцеклеток, чем требуется в течение каждого цикла, что позволяет терять часть из них на раннем этапе развития без уменьшения размера помета. Это означает, что в ситуациях, когда необходим один пол, потребуется меньше племенных животных, чтобы произвести такое же количество потомков желаемого пола.
«Этот метод работает, когда мы разделяем процесс редактирования генома пополам, между мужчиной и женщиной, и только когда две половинки встречаются в эмбрионе в процессе размножения, он активируется. Эмбрионы с обеими половинками не могут развиваться дальше очень ранних клеточных стадий», — отметила Шарлотта Дуглас.
Фото: phys.org
03.12.2021
Елена Краснова
Нет комментариев