Krowy rasy Holstein zostały zmodyfikowane genetycznie

Kategorie: 

Źródło: youtube.com

Naukowcy z Nowej Zelandii zmienili ubarwienie krów rasy Holstein za pomocą edycji genów. W wyniku eksperymentu urodziły się dwa cielęta, które różniły się od czarno - białych krewnych niezwykłym szaro - białym kolorem. Jaśniejsze zabarwienie powinno pomóc krowom przystosować się do upałów, co jest szczególnie ważne w obliczu zmian klimatycznych. Publikacja na ten temat dostępna jest na stronie biorXiv.

 

 

Rolnictwo cierpi bardziej z powodu gwałtownych zmian klimatycznych niż inne sektory gospodarki. Faktem jest, że wiele tradycyjnych ras zwierząt gospodarskich i odmian roślin uprawnych jest słabo przystosowanych do częstszych susz i okresów upałów. W rezultacie ich produktywność spada, a wręcz przeciwnie, wzrasta ich podatność na choroby i szkodniki. Na przykład krowy mleczne rasy Holstein doświadczają stresu cieplnego podczas rui, produkują mniej mleka i rozmnażają się gorzej. Głównym źródłem ich problemów jest charakterystyczny barwny kolor, tj. czarne plamy na skórze aktywnie pochłaniają promieniowanie słoneczne, dzięki czemu zwierzęta szybko się nagrzewają.

 

Zespół naukowców z Nowej Zelandii pod kierownictwem Goetza Laible'a z University of Auckland zasugerował, że krowy rasy holsztyńskiej mogą być mniej podatne na ciepło, po prostu zmieniając ich kolor na jaśniejszy. Z punktu widzenia tradycyjnej hodowli nie jest to trudne zadanie. Jednak to podejście zajęłoby zbyt dużo czasu, więc naukowcy zdecydowali się przejść do edycji genów.

 

Jako cel autorzy wybrali gen PMEL, który bierze udział w dojrzewaniu melanosomów w komórkach barwnikowych. Wiedzieli, że mutacja w nim (a mianowicie p.Leu18del, czyli utrata kodonu odpowiadającego aminokwasowi leucynie) powoduje zmiany ubarwienia u krów rasy Highland i Galloway, które zwykle mają odpowiednio czerwoną i czarną szatę. U osobników heterozygotycznych pod względem p.Leu18del kolor jest „wyblakły”, podczas gdy u osobników homozygotycznych jest bardzo blady lub biały. Chociaż związek między tą zmiennością genetyczną a umaszczeniem krów nie został jeszcze rygorystycznie udowodniony, autorzy stwierdzili, że można go wykorzystać w swoich badaniach.

 

Używając endonukleazy Cas9 i prowadzącego RNA, naukowcy zastąpili gen PMEL zmutowaną kopią w embrionalnych fibroblastach babki holsztyńskiej. Po upewnieniu się, że edycja komórek zakończyła się sukcesem, stworzyli na ich podstawie dwanaście zmutowanych embrionów homozygotycznych pod względem p.Leu18del. Po tygodniu hodowli in vitro przeszczepiono je (jak również 22 zarodki kontrolne o prawidłowym fenotypie) matkom zastępczym. W rezultacie siedem krów zaszło w ciążę i urodziły się dwie zmutowane i trzy normalne cielęta (dwie ciąże zakończyły się niepowodzeniem).

 

Zgodnie z oczekiwaniami autorów poprawione cielęta były znacznie lżejsze niż typowe krowy rasy holsztyńskiej. Miejsca na ich skórze, które miały być czarne, miały szary kolor (nie tylko wybladła sierść, ale także skóra pod nią). Ponadto zwiększył się obszar białych obszarów. Na przykład, jeśli kagańce cieląt kontrolnych były czarne z białym diamentem w pobliżu nosa, to u ich zmutowanych krewnych uzyskano biały kolor.

 

Niestety, oba edytowane cielęta zmarły szybko. Pierwsze uśmiercono z powodu powikłań podczas ciąży, a drugie zmarło z powodu infekcji cztery tygodnie po urodzeniu. Oba problemy są dość powszechne w klonowaniu bydła. Jednocześnie nie można było zidentyfikować mutacji innych niż docelowe i innych negatywnych konsekwencji edycji.

 

Teraz autorzy badań muszą zdobyć nową partię poddanych edycji cieląt i sprawdzić, czy faktycznie cierpią one mniej z powodu stresu cieplnego niż ich towarzysze o standardowym umaszczeniu. Jeśli ta hipoteza zostanie potwierdzona, będzie to miało ogromne konsekwencje dla rolnictwa na całym świecie. Ponadto, jeśli się powiedzie, podobne podejście można zastosować do innych ras, na przykład krów Aberdeen Angus, które są hodowane na mięso.

 

Japońscy naukowcy zaproponowali znacznie prostszy sposób na ułatwienie życia krowom poprzez zmianę ich umaszczenia. Odkryli, że zwierzęta z czarno - białymi paskami zebry na ciele były o połowę mniej narażone na ukąszenia owadów wysysających krew. Stosując takie podejście, można chronić zwierzęta gospodarskie bez stosowania środków owadobójczych.

 

Ocena: 

5
Średnio: 5 (1 vote)



Skomentuj