Британские исследователи использовали технологию редактирования генов CRISPR-Cas9, чтобы получить пометы мышей, состоящие только из самок или только из самцов, со 100% эффективностью, сообщает пресс-служба Института Фрэнсиса Крика. Результаты представлены в журнале Nature Communications.
Ученые использовали метод генного редактирования, чтобы контролировать пол потомства мышей. CRISPR-Cas9 состоит из двух элементов: фермента Cas9, который разрезает ДНК, позволяя ученым изменять определенные области, и направляющей РНК, которая переносит Cas9 в нужное место в геноме. Команда разместила один элемент системы на X- или Y-хромосоме отца, что означает, что он будет унаследован только женскими или только мужскими эмбрионами соответственно. Другой элемент вносится матерью и наследуется всеми эмбрионами.
Нужное место в геноме – это ген Top1, который необходим для репликации и восстановления ДНК. Как показало исследование, когда эмбрион формировался из сперматозоидов и яйцеклеток, каждый из которых содержал половину CRISPR-Cas9, в эмбрионе запускалось редактирование генов, и он не мог развиваться дальше очень ранней стадии, когда он состоял из 16 – максимум 32 клеток.
Используя этот метод, ученые смогли на 100% контролировать пол помета. Чтобы получить потомство только из самцов, исследователи отредактировали X-хромосому отца, то есть только самки унаследовали вредоносную мутацию, а для помета, состоящего только из самок, они отредактировали Y-хромосому.
Удивительно, но однополое потомство не уменьшилось на половину, как можно было бы предположить. Размеры помета составляли от 61% до 72% от количества мышей в нормальных пометах. Исследователи предполагают, что это связано с тем, что животные, такие как мыши, производят больше яйцеклеток, чем требуется в течение каждого цикла, что позволяет потерять часть из них на раннем этапе развития, не жертвуя размером помета. Это означает, что в ситуациях, когда необходим один пол, потребуется меньше животных-родителей, чтобы произвести такое же количество детенышей желаемого пола.
Для чего нужна технология, которая позволит контролировать пол потомства? В научных исследованиях, а также в сельском хозяйстве часто необходимы животные только мужского или женского пола. Например, для лабораторных исследований воспроизводства самцов или самок требуются животные только того пола, который изучается. А в сельском хозяйстве для производства яиц и в молочных стадах требуются только самки.
[Фото: THE FRANCIS CRICK INSTITUTE]
