前言:眾所周知,哺乳動(dòng)物都屬于XY染色體決定性別決定機(jī)制。Y染色體在這種性別決定類(lèi)型中起主導(dǎo)作用,含有Y染色體的受精卵發(fā)育為雄性,不含有Y染色體的受精卵發(fā)育為雌性。其根本原因是Y染色體上有SRY基因(睪丸決定因子基因),其表達(dá)產(chǎn)物鋅脂蛋白,具有抑制雌性發(fā)育途徑、啟動(dòng)雄性發(fā)育途徑的調(diào)控性別分化的作用。
因此真正決定XY型生物的性別是SRY基因。X染色體或常染色體上易位有SRY基因的XX型受精卵將發(fā)育為雄性個(gè)體;Y染色體上丟失了SRY基因的XY型受精卵將發(fā)育為雌性個(gè)體。
在肉牛養(yǎng)殖中,公牛比母牛體型大、產(chǎn)肉多,在把牧草和谷物轉(zhuǎn)化為牛肉方面,公牛比母牛的效率約高出15%。如果能讓牛只生公牛的話(huà),顯然是一種有效提高養(yǎng)殖效率的方法。通過(guò)分離牛精液中的X、Y染色體后人工授精的方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力,所以該一直沒(méi)有得到有效的推廣。
CRISPR技術(shù)的發(fā)展,讓“只生公?!?/strong>有了新的解決方案。只需使用CRISPR技術(shù),創(chuàng)造一只X染色體敲入SRY基因的公牛,那么這個(gè)公牛的后代就會(huì)都是“雄性”
加州大學(xué)戴維斯分校基因組與生物技術(shù)研究員Alison Van Eenennaam 領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)展了一個(gè)“只要男孩”(Boys Only)的項(xiàng)目。在這個(gè)項(xiàng)目中,她的目標(biāo)是創(chuàng)造一只公牛,它只會(huì)有雄性后代:要么是正常的公牛犢,要么是不僅擁有兩條X染色體,還攜帶決定雄性的SRY基因的牛犢,完全沒(méi)有常規(guī)意義上的母牛。
Alison Van Eenennaam
“只要男孩”
就在近期,經(jīng)過(guò)一年的努力, Van Eenennaam實(shí)驗(yàn)室成功使用CRISPR基因編輯工具,將SRY基因敲入了牛皮膚細(xì)胞中。 距離將SRY基因敲入牛胚胎,以獲得X染色體攜帶SRY基因的公牛僅有一步之遙。
相較于人工授精方法培育肉牛,通過(guò)CRISPR技術(shù)創(chuàng)造只生雄性的公牛會(huì)是一個(gè)更便宜的方式。公牛體型更大,生長(zhǎng)也更快,能產(chǎn)出的牛排要多得多。對(duì)于農(nóng)場(chǎng)主來(lái)說(shuō),效率提高了,對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō),牛肉價(jià)格也會(huì)隨之降低。
監(jiān)管問(wèn)題
CRISPR技術(shù)的出現(xiàn)讓編輯基因容易了許多。但是新技術(shù)往往伴隨著擔(dān)憂(yōu),所以CRISPR公牛面臨的最大問(wèn)題其實(shí)政策監(jiān)管。目前為止,F(xiàn)DA只批準(zhǔn)過(guò)一種基因改良動(dòng)物用于食用——一種能極快速生長(zhǎng)的三文魚(yú)。
其實(shí),肉牛會(huì)被貼上標(biāo)簽,打上烙印,聚集在圍欄里,最終被屠宰,而且繁殖速度很慢,所以不用擔(dān)心“基因逃逸”。
注:基因逃逸:轉(zhuǎn)基因生物的外源基因通過(guò)與親緣種的雜交或種子的逸生等形式進(jìn)入到自然界中的過(guò)程。如若發(fā)生基因逃逸,可能會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來(lái)危害。
2017年1月,F(xiàn)DA表示,打算將CRISPR編輯的動(dòng)物制品與新藥同等對(duì)待,即需要進(jìn)行精心設(shè)計(jì)且花費(fèi)不菲的安全性研究。這也意味著CRISPR動(dòng)物食品一時(shí)半會(huì)是吃不上了(當(dāng)然也不一定能吃得起)。
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