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科学家利用基因编辑技术培育出无角公牛,并将该特征遗传给后代

了解基因编辑公牛如何通过无角牛犊正在改变乳品业,为农民带来更好的基因。

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一只来自对照组的带角公牛,两侧是基因编辑公牛的两个无角后代。图片来源:Alison Van Eenennaam

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对于乳品业农民来说,这是一个令人振奋的消息,研究人员培育出了可能是第一批基因编辑公牛的后代。这些牛犊出生时没有角,这是牛身上一种天然存在的性状,但它们的父亲是通过之前的 DNA 编辑研究获得这一性状的。

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作者于周一在《自然·生物技术》杂志上 报道,这些后代在其他方面都正常健康。该研究的合著者、加州大学戴维斯分校的 Alison Van Eenennaam 表示,这证明了该性状可以安全地植入牛体内并进行繁育。她还表示,这些发现也支持放宽美国 FDA 对基因编辑动物的部分指导方针。

无角公牛

由于带角的牛更具攻击性,农民通常会在牛犊年幼时将其角芽细胞烧掉。“这对牛犊和生产者来说都不是一件愉快的事,他们希望能避免这种做法,”Van Eenennaam 说。然而,天生无角的公牛通常后代质量较差——因此,人们对无角、优质公牛的需求很大。事实上,Van Eenennaam 表示,对这些公牛的需求如此之大,以至于乳品农民已经要求她编辑他们牛的 DNA。

2014 年,总部位于明尼苏达州圣保罗的生物技术公司 Recombinetics 使用基因组编辑工具将一个无角基因插入供体牛细胞,然后克隆了这些细胞并培育出一只无角牛犊。Van Eenennaam 和她的同事在牛犊成熟后取了精子样本,并繁育了五头牛犊。与它们的父亲一样,这些后代都没有长角,并且都通过了基因和身体健康检查。

尽管这些牛会被视为转基因生物 (GMO),但它们的基因改造得益于它们物种中已存在的基因。这意味着它们经过编辑的基因在功能上与通过育种计划获得的基因无法区分,而育种计划是该行业几代人都在进行的。

转基因食品的接受之路

这与许多使用来自其他物种基因的转基因生物不同。这种区别在获得监管机构批准时可能很重要:尽管欧盟 区分这两种情况,但美国农业部 则区分,并对用其自身物种 DNA 改良的植物应用更宽松的测试标准。Van Eenennaam 希望 FDA 也能考虑分级监管制度,这可能会使公牛更容易被接受。

目前,FDA 的 指导方针草案 对这两种基因改造形式应用了同等严格的审批流程。这个过程非常漫长且昂贵,只有一种产品——一种含有其他鱼类物种 DNA 的鲑鱼—— 获得了批准,耗时数十年,耗资数百万美元。尽管 Van Eenennaam 希望她的研究结果能说服该机构放宽对使用同物种 DNA 改良的限制,但她知道许多消费者 担心 基因工程食品可能带来环境或健康问题,尽管科学界 普遍认为 没有证据表明存在危害。

“我们生产系统中的基因改良可以极大地提高抗病能力,并符合许多可持续发展目标,”她说。但如果 FDA 坚持对同物种基因组编辑实施更严格的监管,“这将影响到乳品生产商获得这项技术的途径,我对此表示担忧。”

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