Первый клонированный
теленок в России открыл дорогу к генно-модифицированному скоту
06.07.2021
Ученые из ВНИИ животноводства им. Л. К. Эрнста, Сколтеха, МГУ и их коллеги получили первого в России
жизнеспособного клонированного теленка — ему уже исполнился год. Параллельно
коллективу удалось провести в лаборатории нокаут генов белка бета-лактоглобулина, который ответственен за аллергию на молоко
у людей. Эксперимент является шагом на пути к получению генно-модифицированных
коров с гипоаллергенным молоком.
Коллектив под руководством Галины Сингиной
из ВНИИ животноводства им. Л. К. Эрнста клонировал теленка при помощи
технологии переноса ядра соматической клетки, используя эмбрионные
фибробласты в качестве доноров ядер. Технология подразумевает замену ядра
яйцеклетки ядром из обыкновенной клетки другой особи. В результате получается
эмбрион, который переносится в матку коровы и ей вынашивается.
Хотя в России ГМО-мыши пока не получили широкого
распространения, во многих странах они стали привычным делом. Но редактирование
генома других видов, как отмечает один из авторов исследования, доцент Сколтеха Петр Сергиев, остается дорогостоящим и сопряжено с
трудностями по части выведения и разведения животных. Мыши в этом смысле имеют
ряд преимуществ, в числе которых короткая, трехнедельная беременность. Кроме
того, лаборатории по всему миру десятилетиями работают с мышами, поэтому
накоплен большой опыт обращения с ними.
«Так что разработка методологии получения скота с гипоаллергенным молоком — это не только необходимость с
точки зрения сельского хозяйства будущего, но и попросту классный проект», —
комментирует исследование Сергиев.
«Клонированная телка весом 63 кг родилась 10 апреля 2020 г.
Теперь, в возрасте более года, это уже взрослая особь весом 410 кг с регулярным
репродуктивным циклом. Первый год мы держали ее с матерью в отдельном
помещении, но с мая ее перевели на ежедневный выпас вместе с остальными
коровами института. Потребовалась некоторая адаптация, но она прошла быстро», —
рассказывает Галина Сингина.
Сергиев поясняет, что клонирование коровы — первая фаза эксперимента,
итогом которого должно стать получение генно-модифицированной особи. Так ученые
убедились, что методология отлажена, прежде чем имплантировать ГМО-эмбрионы.
При помощи технологии CRISPR/Cas9 (Нобелевская премия 2020 г.) коллективу уже
удалось «выключить» гены PAEP и LOC100848610, которые отвечают за производство
бета-лактоглобулина в организме коров. Полученная
линия генетически модифицированных эмбрионных
фибробластов будет использоваться качестве доноров для
переноса ядра соматической клетки при клонировании.
Бета-лактоглобулин, основной
аллерген в составе коровьего молока, — непростая мишень, поскольку за него в
геноме коровы отвечают по две копии сразу двух генов. Коллективу удалось
деактивировать три копии из четырех, но, по словам Сергиева, этого достаточно
для дальнейшего выведения «идеального» животного традиционной селекцией.
В рамках подготовки к следующей стадии эксперимента ученые
выращивают стадо на несколько десятков коров, которые будут вынашивать
ГМО-телят. «Поскольку 100% гарантии в таком процессе нет, приходится бросать
кости многократно, что весьма дорого», — отмечает Сергиев.
«Я думаю, эта работа заложит методологическую основу для
генной инженерии скота в России, после чего появятся более сложные задачи.
Например, сделать так, чтобы коровы вырабатывали некоторые белки, которые они в
норме не вырабатывают. Это может иметь приложения в биотехнологиях», —
заключает ученый.