עריכת גנים משמשת ליצירת המלטה של ​​עכברים ממין יחיד, יעילות של 100%.

Share on facebook
Share on twitter
Share on linkedin
Share on telegram
Share on whatsapp
Share on email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


מדענים במכון פרנסיס קריק, בשיתוף עם אוניברסיטת קנט, השתמשו בטכנולוגיית עריכת גנים כדי ליצור המלטה של ​​עכברים לנקבות ולזכרים בלבד ביעילות של 100%.

מחקר הוכחה לעיקרון זה, שפורסם ב תקשורת טבע היום (שישי 3מחקר ופיתוח דצמבר), מדגים כיצד ניתן להשתמש בטכנולוגיה כדי לשפר את רווחת בעלי החיים במחקר מדעי ואולי גם בחקלאות.

במחקר מדעי וגם בחקלאות, לעתים קרובות יש צורך בבעלי חיים זכרים או נקבות. לדוגמה, מחקר מעבדה על רביית זכר או נקבה דורש רק בעלי חיים מהמין הנחקר. ובחקלאות נדרשות רק חיות נקבות לייצור ביצים ובעדרי חלב. משמעות הדבר היא שנוהגים לשלוף בעלי חיים מהמין הבלתי נדרש לאחר הלידה.

השיטה החדשה של החוקרים משתמשת במערכת גנטית דו-חלקית כדי להשבית את העוברים זמן קצר לאחר ההפריה, מה שמאפשר רק למין הרצוי להתפתח. שיטה כזו מבוססת גנטית לשלוט במין הצאצאים יכולה להפחית באופן דרסטי את ההשמדה בשני הענפים.

בחירת העובר מבוססת על העובדה שישנם שני אלמנטים של CRISPR-Cas9 – האנזים Cas9 שחותך את ה-DNA, המאפשר למדענים לשנות אזורים ספציפיים, וה-RNA המנחה הנושא את Cas9 למקום הנכון בגנום. הצוות הציב אלמנט אחד של המערכת על כרומוזום X או Y של האב, כלומר הוא יעבור בירושה רק על ידי נקבה או זכר, בהתאמה. האלמנט השני נתרם על ידי האם, והוא עובר בירושה על ידי כל העוברים.

הם כיוונו את למעלה 1 הגן החיוני לשכפול ותיקון ה-DNA. כאשר נוצר עובר מזרע וביצית, שכל אחד מהם מכיל מחצית אחת של CRISPR-Cas9, עריכת הגנים הופעלה בעובר והוא לא הצליח להתפתח מעבר לשלב מוקדם מאוד של כ-16 עד 32 תאים.

באמצעות שיטה זו, החוקרים הצליחו לשלוט, עם השפעה של 100%, במין המלטה. כדי לייצר המלטה לזכר בלבד, החוקרים ערכו את כרומוזום ה-X של האב, כלומר רק הנקבות ירשו את המוטציה המזיקה, ועבור המלטה לנקבה בלבד, הם ערכו את כרומוזום Y.

באופן מפתיע, השיטה לא הובילה לירידה של 50% במספר הצאצאים שהופקו, אלא גודל ההמלטה היה בין 61% – 72% מהמלטות הביקורת. החוקרים מציעים שהסיבה לכך היא שבעלי חיים כמו עכברים מייצרים יותר ביצים מהנדרש במהלך כל מחזור שחלות, מה שמאפשר לאבד חלק מהן במהלך ההתפתחות המוקדמת מבלי להפחית את גודל המלטה. המשמעות היא שבמצבים בהם יש צורך במין אחד, יידרשו פחות חיות גידול על מנת להפיק מספר זהה של המין הרצוי של הצאצאים.

בתור ה למעלה 1 הגן שמור היטב בין יונקים, תוצאות אלו עשויות להיות ישימות גם לבעלי חיים אחרים.

שרלוט דאגלס, סופרת ראשונה וסטודנטית לדוקטורט לשעבר ופוסט-דוקטורט ב-Crick, אומרת: "שיטה זו פועלת כאשר אנו מפצלים את תהליך עריכת הגנום לשניים, בין זכר לנקבה, וזה רק כאשר שני החצאים נפגשים בעובר דרך רבייה, שהוא מופעל.עוברים עם שני החצאים לא יכולים להתפתח מעבר לשלבים מוקדמים מאוד של התא.

"הראינו גם שהתהליך הזה עובד בהצלחה בשילובים שונים – מציגים את ה-Cas9 או את מרכיבי ה-RNA המדריך לכרומוזומים של האם או האב."

מכיוון שהצאצאים השורדים מכילים רק מחצית מהיסודות CRISPR-Cas9 בתוך הגנום שלהם, זה פועל כבקרה המונעת את העברת בחירת המין לדורות נוספים, אלא אם כן הם גדלו באופן סלקטיבי עם פרט מהמין השני המכיל את האחר. חֲצִי. זה שונה מהנדסה גנטית באמצעות שיטות 'כונן גנים', המבקשות להפיץ מוטציה גנטית באופן נרחב בקרב אוכלוסייה.

אין גם השפעות מזיקות של עריכת הגנים בצאצאים ששרדו.

ג'יימס טרנר, מחבר ומנהיג הקבוצה של המעבדה לביולוגיה של כרומוזומי מין בקריק אומר: "לעבודה זו יכולה להיות השפעה מיידית ובעלת ערך במעבדות מדעיות, שכן הראינו כיצד היא בטוחה ויעילה בעכברים, יונק נפוץ בשימוש ב מחקר רפואי ומדעי. בעוד שהרבה מחקרים צריכים את שני המינים, יש תחומי לימוד שבהם צריך רק אחד. למשל, כשחוקרים את מערכת הרבייה, מחלות ספציפיות למין או הורמונים מסוימים".

פיטר אליס, סופר ומרצה בכיר לגנטיקה מולקולרית ורבייה באוניברסיטת קנט, אומר: "ההשלכות של עבודה זו עשויות להיות מרחיקות לכת בכל הנוגע לשיפור רווחת בעלי חיים, אך יש לשקול אותן ברמות אתיות ורגולטוריות.

"בפרט, לפני כל שימוש פוטנציאלי בחקלאות, יהיה צורך לקיים שיחה ציבורית ודיונים נרחבים, כמו גם שינויים בחקיקה. בפן המדעי, יש גם עבודה רבה לעשות במשך מספר שנים. מחקר נוסף יש צורך, תחילה כדי לפתח את ערכות הכלים הספציפיות לעריכת גנים עבור מינים שונים, ולאחר מכן כדי לבדוק שהם בטוחים ויעילים."

.



קישור לכתבת המקור – 2021-12-03 15:15:25

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on telegram
Telegram
Share on whatsapp
WhatsApp
Share on email
Email
פרסומת
תכנון תשתיות רפואיות

עוד מתחומי האתר