Poznaj kobietę używającą CRISPR do rozmnażania bydła wyłącznie męskiego z terminatorami

Aleksandra Domanovic i Spencer Lowell

Doktorantka czekała na Alison Van Eenennaam w drzwiach jej laboratorium na Uniwersytecie Kalifornijskim w Davis. Australijska genetyk spędza wiele dni w drodze, kłócąc się z krytykami genetycznie zmodyfikowanej soi Monsanto, pojawia się w filmach dokumentalnych i mówi opinii publicznej, dlaczego modyfikacja genetyczna jest bezpieczna.

Jej praca naukowa dotyczy jednak bydła. Teraz, gdy studentka, Joey Owen, szepnęła jej coś do ucha, wypuściła serdeczne Tak w jej przeciągnięciu Down Under. Mamy wpadkę!

Po roku prób laboratorium właśnie użyło narzędzia do edycji genów CRISPR, aby dodać gen o nazwie SRY do niektórych komórek skóry bydlęcej. i SRY nie jest zwykłym kawałkiem DNA. Wszystko na własną rękę, obecność SRY może sprawić, że samica okaże się zasadniczo mężczyzną – z większymi mięśniami, penisem i jądrami (chociaż niezdolnymi do wytwarzania plemników).

To nie jest normalny dzień w laboratorium, powiedział Van Eenennaam.

Technologia edycji genów ma duży potencjał w przypadku zwierząt hodowlanych. Służy do tworzenia świń odpornych na wirusy i owiec, których wełna rośnie dłużej. Van Eenennaam uczestniczył w udanej próbie edycji krów mlecznych w celu wyeliminowania ich rogów.

Teraz, w projekcie, który nazywa Boys Only, ma na celu stworzenie buhaja, który będzie ojcem wyłącznie męskiego potomstwa: albo normalnych byków, albo tych z dwoma chromosomami X, ale także płci męskiej. SRY . Żadnych kobiet.

Uważa, że ​​byłoby to cenne dla hodowców wołowiny, ponieważ samce rosną i rosną szybciej. To o wiele więcej steków. Wołowina jest już najcenniejszym produktem rolnym Ameryki. Wyobraź sobie, mówi, byki CRISPR wędrujące po pastwiskach, skłaniające do męskości i zwiększające wydajność branży.

Dlatego walczę o innowacje w hodowli zwierząt – mówi. Jego wolny , po dokonaniu poprawy genetycznej.

Problemy regulacyjne

Van Eenennaam jest zagorzałym zwolennikiem GMO we wszystkich ich formach. W sporze, w którym mamy anty-GMO zorganizowały się, by argumentować, że żywność jest niebezpieczna, ona nie waha się by podkreślić, że ona też jest matką. W 2014 roku wraz z głównym naukowcem Monsanto pokonała sceptyków w ciągu kilku minut dyskusja publiczna z udziałem osobowości naukowej Billa Nye.

Jak na ironię, debata na temat GMO wywarła najbardziej mrożący krew w żyłach wpływ na naukowców zajmujących się zwierzętami, takich jak Van Eenennaam, który posiada tytuł specjalisty ds. rozszerzenia współpracy. Zadanie polega na rozpowszechnianiu praktycznej wiedzy naukowej wśród rolników. Jednak okazuje się to prawie niemożliwe. Tylko jeden gatunek zmodyfikowany genetycznie – superszybko rosnący łosoś – został kiedykolwiek dopuszczony do spożycia w USA.

Naukowcy mieli nadzieję, że edycja genów może być lżejsza od regulatorów, przyspieszając nowe pomysły w łańcuchu pokarmowym. Jednak w styczniu 2017 r., jako jeden z ostatnich aktów administracji Obamy, amerykańska Agencja ds. Żywności i Leków oświadczyła, że ​​zamierza traktować zwierzęta poddane edycji CRISPR tak, jakby były nowymi lekami, wymagającymi skomplikowanych i kosztownych badań bezpieczeństwa.

Proponowane przepisy nakładają ogromną blokadę regulacyjną na stosowanie tej techniki edycji genów u zwierząt, mówi Van Eenennaam, który wysłał do FDA siedmioipółstronicowy list z pojedynczymi odstępami, kwestionując decyzję.

Firmy lobbują teraz w administracji Trumpa, aby zlikwidować zasady i ogłosić, że zwierzęta z edycją genową są nieuregulowane. Ostrzegali Biały Dom, że USA mogą zostać w tyle za krajami takimi jak Argentyna i Brazylia.

Niektórzy nawet spodziewali się, że prezydent Donald J. Trump ogłosi zmianę w tym tygodniu podczas przemówienia na żywo do rolników w Nashville. Zamiast tego Trump złożył bardziej ogólną obietnicę dotyczącą „usprawnienia przepisów, które zablokowały najnowocześniejszą biotechnologię, umożliwiając naszym rolnikom wprowadzanie innowacji, prosperowanie i wzrost”.

Nasienie terminatora

Pojawienie się CRISPR – nowego rodzaju nożyc molekularnych, które mogą precyzyjnie ciąć DNA – znacznie ułatwiło zmianę genów niemal każdego organizmu. Ale obawy przed niekontrolowaną technologią oznaczają, że łatwiej jest zdobyć fundusze na badanie ryzyka i niebezpieczeństw związanych z CRISPR, niż zrobić z nim cokolwiek pożytecznego.

Van Eenennaam otrzymał fundusze na projekt hodowli bydła od Program Departamentu Rolnictwa USA przyglądając się potencjalnym zagrożeniom organizmów zmodyfikowanych genetycznie. Departament chce sposobów sterylizacji organizmów GM, w tym sumów i topoli, aby modyfikacje ich DNA nie rozprzestrzeniały się na dzikich krewnych.

Ponieważ zwierzęta stały się samcami przez SRY oczekuje się, że będą sterylne, nie przekażą zmiany genetycznej ani żadnych innych związanych z nią zmian DNA. To oferuje formę genetycznego zamknięcia.

Jest to w zasadzie technologia „terminatora”, mówi Van Eenennaam, odnosząc się do pomysłu, który kiedyś pojawił się w rolnictwie, aby stworzyć rośliny ze sterylnymi nasionami, aby rolnicy nie mogli ich zbierać i ponownie sadzić. To była linia, o którą twierdziliśmy, że ją sfinansowano.

Pierwotna propozycja terminatora okazała się kontrowersyjna. Tak bardzo, że w 1999 roku Monsanto zobowiązało się nigdy nie wprowadzać na rynek sterylnych roślin GM . (Zamiast tego rolnicy podpisują umowy, w których zobowiązują się nie oszczędzać nasion.) Mimo że został porzucony, pomysł okazał się na tyle znany, że krytycy GMO wciąż o nim mówią.

Powiązana historia

Powiązana historia Naukowcy wyhodowali świnie ze zmodyfikowanymi genami wolne od wirusów, które stanowią potencjalne zagrożenie dla zdrowia ludzi.

Nienawidzę używać tego terminu, ponieważ aktywiści zawsze mówili „O mój Boże, Monsanto używa technologii terminatora” i nigdy tego nie robili. mówi Van Eenennaam. Chcę mieć bardziej zniuansowaną dyskusję na temat tej technologii, a nie tylko tę samą starą, taką samą starą… To jest jak „Uch, zastrzel mnie.” Nie możemy korzystać z tych technologii z powodu dyskusji na temat uprawy.

zastępcze samce

Ponieważ bydło jest znakowane, znakowane, trzymane w zagrodach i zabijane, a także wolno się rozmnaża, w rzeczywistości należą do najmniej prawdopodobnych organizmów, które powodują ucieczkę genetyczną. Długoterminowym celem Van Eenennaama jest zwiększenie wydajności produkcji wołowiny. Samce dają więcej mięsa niż samice i nie zachodzą w ciążę ani nie mają rui. Uważa, że ​​zastępcze samce powinny być o około 15 procent wydajniejsze w przekształcaniu trawy i zboża w mięśnie niż samice.

Aby je stworzyć, jej laboratorium skupia się na SRY , znany również jako czynnik determinujący jądra. U ssaków ten gen sam w sobie może określić, czy zwierzę jest fizycznie samcem. Jak można się spodziewać, zwykle znajduje się na chromosomie Y.

Czasami jednak gen w naturalny sposób przeskakuje do chromosomu X. To może przydarzyć się ludziom. W 1992 roku Międzynarodowy Komitet Olimpijski rozpoczął testowanie zawodniczek na SRY , znajdowanie informacji 13 przypadków wśród ponad 5000 kobiet, chociaż obowiązkowe testy seksualne zostały później porzucone jako natrętne i potencjalnie niesprawiedliwe.

Jak dotąd nie znaleziono bydła płci żeńskiej, która przemieniła się w samca, w naturalny sposób bydła SRY . Owen, jej uczeń, uważa, że ​​mogło się to wydarzyć, gdyby nikt tego nie zauważył: większość samców bydła mięsnego i tak jest kastrowanych.

Laboratorium Van Eenennaama ma na celu stworzenie byka z dodatkową kopią SRY edytowane na jego chromosomie X, aby każda córka z nim skończyła. W dniu mojej wizyty Owen zgłosił pierwszy krok: dodanie SRY do chromosomu X w męskich komórkach skóry. Aby stworzyć żywego byka, Van Eenennaam musi stworzyć podobną edycję w zarodku bydła. Jeśli to nie zadziała, może użyć komórki skóry na szalce Petriego Owena, aby zrobić byka przez klonowanie.

Hodowcy bydła mają już sposób na zrobienie tylko samców. Ponieważ plemnik z chromosomem Y ma nieco mniej DNA niż jego odpowiednik X, a zatem jest lżejszy, nasienie buhajów zawierające te komórki można rozdzielić na podstawie wagi. Sprzedaje się wyłącznie męskie nasienie w katalogach.

Ale byki terminator mogą być lepszym rozwiązaniem. Sztuczną inseminację stosuje się tylko u około 4% bydła mięsnego z powodu wysiłku związanego z przemierzaniem wybiegu, zbieraniem krów i zapładnianiem ich. Van Eenennaam uważa, że ​​jej byki tylko samce byłyby tańszym sposobem.

Byk radzi sobie o wiele lepiej niż my, mówi. I cieszy go o wiele bardziej.

Wyjaśnienie: Zdanie wspominające, że Alison Van Eenennaam jest samą matką, zostało zmienione z oryginalnej wersji, aby rozwiązać niejednoznaczne sformułowanie.

ukryć