Ученые используют CRISPR, чтобы поместить гены аллигатора в сома

Ежегодно в США разводят миллионы рыб, но многие из них умирают от инфекций. Теоретически генетически модифицированная рыба с генами, защищающими ее от болезней, могла бы сократить количество отходов и помочь ограничить воздействие рыбоводства на окружающую среду. Группа ученых попыталась сделать именно это, вставив ген аллигатора в геном сома.

Американцы проходят через много сома. В 2021 году фермы по выращиванию сома в США произвели 307 миллионов фунтов (139 миллионов килограммов) рыбы. «В пересчете на фунт от 60 до 70% аквакультуры США приходится на… производство сома», — говорит Рекс Данхэм, работающий над генетическим улучшением сома в Обернском университете в Алабаме.

Но разведение сомов также является отличной питательной средой для инфекций. По словам Данхэма, с момента вылупления выращиваемой на ферме рыбы до момента ее вылова около 40% животных во всем мире умирают от различных болезней.

Может ли помочь новая генетическая модификация?

Ген аллигатора, который исследование Данхэма обнаружило в качестве потенциального ответа, кодирует белок под названием кателицидин. Этот белок является противомикробным, говорит Данхэм. Считается, что он помогает защитить аллигаторов от развития инфекции в ранах, которые они получают во время агрессивных схваток друг с другом. Данхэм задался вопросом, могут ли животные, в геном которых искусственно вставлен ген, быть более устойчивыми к болезням.

Данэм и его коллеги также хотели пойти еще дальше и гарантировать, что полученная трансгенная рыба не сможет размножаться. Это потому, что генетически модифицированные животные могут нанести ущерб дикой природе, если они сбегут с ферм, вытеснив своих диких собратьев за пищу и среду обитания.

Трансгенные выжившие

Данэм, Баофэн Су (также из Обернского университета) и их коллеги использовали инструмент редактирования генов CRISPR, чтобы вставить аллигаторный ген кателицидина в ту часть генома, которая кодирует важный репродуктивный гормон, «чтобы попытаться убить двух зайцев с помощью один камень», — говорит Данхэм. Без гормона рыба не может нереститься.

Полученная рыба кажется более устойчивой к инфекциям. Когда исследователи поместили два разных типа болезнетворных бактерий в резервуары для воды, они обнаружили, что у рыб с отредактированными генами гораздо больше шансов выжить, чем у их собратьев, которые не подвергались редактированию генов. В зависимости от инфекции «выживаемость трансгенных рыб с кателицидином была в два-пять раз выше», — говорит Данхэм.

Трансгенные рыбы также стерильны и не могут размножаться, если им не вводят репродуктивные гормоны, говорят исследователи. опубликовали свои выводы онлайн на сервере препринтов bioRxiv. Работа еще не прошла рецензирование.

«Когда я впервые [услышал об исследовании], я подумал: что за черт? Кто бы мог подумать сделать это? И зачем им это? — говорит Грег Лутц из Университета штата Луизиана, который десятилетиями изучает роль генетики в аквакультуре. Но Лутц считает, что эта работа многообещающая — устойчивость к болезням может оказать большое влияние на количество отходов, образующихся на рыбных фермах, и сокращение этих отходов уже давно является целью редактирования генов у сельскохозяйственных животных, говорит он.

Прочитайте полную историю здесь…