行业资讯

耀世平台-耀世娱乐-引领未来传媒

2022-12-02 10:49:58 yqs888 0

耀世平台|耀世娱乐-引领未来传媒报道,1996年,也就是臭名昭著的第一个体细胞核移植(SCNT)克隆哺乳动物多利(Dolly)诞生之年,以及《美国生物技术协调框架》(United States Coordinated Framework for Regulation of Biotechnology)的颁布,一篇综述论文发现,在PubMed上搜索“转基因家畜”一词时发表的289篇论文中,24%为综述文章。这一比例没有太大变化,今天相同的搜索返回了大约30%的评论文章。转基因家畜的承诺发生了什么?该领域几乎四分之一的出版物都是评论而非原创研究文章,35年来只有一种转基因食用动物被商业化(如本系列第2部分所述)?

牲畜养殖部门不同于植物养殖部门,全球1700多万农民种植转基因植物。这部分是由于两个王国之间的生物学差异,包括繁殖模式(例如植物可以自花授粉)和每个繁殖周期的后代数量。动物和植物育种之间的一个主要区别是,前者更强调种群改良,产品开发主要包括通过异交繁殖这些改良的基因,而在后者更强调以可识别的植物品种的形式选择改良的产品,这通常也是下一个繁殖周期的亲本来源。

一个转基因植物转化事件(通常受IP保护)可以在种子繁殖中被放大,但在动物中,创始人事件必须发生在育种核心的精英种群中,然后通过乘数传递到商业部门,这一过程可能需要几十年,取决于物种的世代间隔。

此外,在动物育种计划中,需要将所需的性状引入几个品种或系中,因为它们通常通过杂交广泛利用杂种优势(或杂种优势)。例如,一个典型的现代肉鸡养殖计划如图1所示。

耀世娱乐

图1.现代肉鸡育种计划,以金字塔每个层次代表一代人,以及将遗传从鸡育种金字塔顶端转移到消费者的时间线。

遗传改良和所需性状的谱系选择发生在四条线的金字塔顶端。在谱系段中,有特定的雄性和雌性系,雄性系通常选择用于可遗传的生长和生产性状,雌性系选择用于早期生长和构象。金字塔底部的商业肉鸡(第五代)是一种四向杂交,由雄性和雌性亲本杂交而来。

基因组编辑提供了一种有效的方法,通过基因功能的靶向失活和/或在没有不希望的连锁阻力的情况下通过等位基因渗入,将有用的遗传变异引入家畜育种计划。基因组编辑涉及使用位点定向核酸酶(例如TALENS(转录激活物样效应器核酸酶)或CRISPR(簇状规则间隔短回文重复序列)/CRISPR关联系统(CAS),以有效地在基因组中的预定位置引入双链断裂(DSB)。DSB可以通过细胞的天然DNA修复机制(非同源末端连接;(NHEJ))修复,通常导致DNA切割位点的单核苷酸变化、缺失或小(1-2个核苷酸)插入。在这种情况下,尽管切割位点的位置非常精确,但DNA修复时发生的确切变化是随机的,因此,代表微小序列变化的许多不同结果是可能的。

或者,可以使用核酸模板指导修复以引入、删除或替换遗传代码中的一系列字母。这基本上能够基于对目标物种中自然发生的遗传变异的理解,通过同源性定向修复(HDR)引入已知的、期望的等位基因或单倍型。现在可以改变动物基因组,而不必加入转基因遗传物质。迄今为止,编辑的体细胞的SCNT克隆,特别是HDR供体模板定义的改变,已成为产生家畜基因组中携带核酸酶介导的遗传变化,特别是HDR供体模板定义改变的主要方法。

研究人员已经生产了许多基因编辑的农场动物,用于生物医学研究应用,也用于农业用途(见我最近的综述论文中的表2)。后一组包括没有携带新DNA序列的动物(例如猪繁殖和呼吸综合征(PRRS)病毒抗性CD163敲除猪;肌肉生长抑制素基因敲除绵羊和牛,瘦肉产量增加;以及羊毛长度和产量增加的淘汰羊;种内等位基因替换(例如,由于POLLED基因座的等位基因替代导致无角奶牛);种内基因插入也被称为顺式基因(例如,由于牛NRAMP1基因的敲入而增加了对结核病的抵抗力的牛);以及具有种间等位基因替代的动物,类似于传统转基因应用(例如携带来自非洲猪瘟抗性非洲野猪(Phacochoerus africanus)等位基因的家猪(Sus-scrofa))。

毫不奇怪,研究人员通过基因编辑(动物健康和福祉、产品质量和产量)瞄准的特征与传统选择计划的育种目标相同。健康和福利特性也是公众特别感兴趣的,尤其是像雌性蛋鸡这样的项目。与早期的基因工程方法一样,育种者能否在商业农场动物基因改良计划中使用基因编辑,将在很大程度上取决于围绕监管框架和治理的全球决策。

重新思考的机会

2017年初,美国食品和药物管理局(FDA)发布了其最新的“行业指南#187”草案,并将标题改为“动物故意改变基因组DNA的监管”。该指南建议,将所有使用现代分子技术(包括基因编辑技术)故意改变基因组的食用动物作为新的动物药物进行监管。这包括使用常规育种可以获得的许多相同的核苷酸插入、替换或缺失。不再是转基因rDNA构建体的存在触发了FDA在商业放行前的强制性上市前监管,而是动物基因组中任何“有意改变的基因组DNA”的存在引发了监管。