Seznamte se se ženou, která používá CRISPR k chovu skotu typu terminátor

Aleksandra Domanovic a Spencer Lowell

Postgraduální student čekal na Alison Van Eenennaam ve dveřích její laboratoře na University of California v Davisu. Australská genetička tráví dny na cestách hádkami s kritiky GM sójových bobů společnosti Monsanto, vystupuje v dokumentech a říká veřejnosti, proč je genetická modifikace bezpečná.

Její vědecká práce se však týká dobytka. Teď, když jí student, Joey Owen, něco zašeptal do ucha, vydala ze sebe srdečné Jooo v jejím tahu Down Under. Máme klepání!

Po roce pokusů laboratoř právě použila nástroj pro úpravu genů CRISPR k přidání genu tzv. SRY k některým buňkám kůže skotu. A SRY není obyčejný kousek DNA. Vše samo o sobě, přítomnost SRY může způsobit, že žena je v podstatě muž – s většími svaly, penisem a varlaty (ačkoli není schopna vytvářet spermie).

Tohle není normální den v laboratoři, řekl Van Eenennaam.

Technologie úpravy genů má u hospodářských zvířat velký potenciál. Bylo použito k vytvoření prasat imunních vůči virům a ovcím, jejichž vlna roste déle. Van Eenennaam se podílel na úspěšné snaze upravit dojnice tak, aby byly odstraněny jejich rohy.

Nyní, v projektu, který nazývá Boys Only, si klade za cíl vytvořit býka, který bude otcem pouze mužských potomků: buď normální býčí telata, nebo ty se dvěma X chromozomy, ale také samci. SRY . Vůbec žádné ženy.

To by bylo cenné pro chovatele hovězího masa, myslí si, protože samci rostou větší a rychleji. Je to mnohem více steaků. Hovězí maso je již nyní nejcennějším zemědělským produktem Ameriky. Představte si, říká, že býci CRISPR se potulují po pastvinách, zkreslují šance na mužství a dělají toto odvětví efektivnější.

Proto bojuji za inovace v chovu zvířat, říká. Své volný, uvolnit , jakmile provedete genetické vylepšení.

Regulační problémy

Van Eenennaam je oddaným zastáncem GMO ve všech jejich formách. Ve sporu, kde se anti-GMO maminky zorganizovaly, aby tvrdily, že potraviny nejsou bezpečné, ona neváhá poukázat na to, že je také matkou. V roce 2014 spolu s hlavním vědcem společnosti Monsanto porazila skeptiky v a veřejná diskuse zúčastnila vědecká osobnost Bill Nye.

Debata o GMO, ironicky, měla nejvíce mrazivé účinky na vědce zabývající se zvířaty, jako je Van Eenennaam, který je držitelem titulu specialista na kooperativní rozšíření. Úkolem je šířit praktické vědecké know-how mezi zemědělce. Přesto se ukazuje, že je to téměř nemožné. Pouze jediný genově modifikovaný druh – super-rychle rostoucí losos – byl kdy schválen ke konzumaci v USA.

Vědci doufali, že úpravy genů by mohly získat lehčí dotek od regulačních orgánů a urychlit nové nápady v potravinovém řetězci. Ale v lednu 2017, jako jeden z posledních činů Obamovy administrativy, americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv uvedl, že má v úmyslu zacházet se zvířaty upravenými CRISPR, jako by to byla nová léčiva, což vyžaduje propracované a nákladné bezpečnostní studie.

Navrhovaná pravidla kladou obrovský regulační blok na používání této techniky úpravy genů u zvířat, říká Van Eenennaam, který odeslal sedm a půl stránkový jednoduchý dopis FDA, ve kterém zpochybnil rozhodnutí.

Společnosti nyní lobují u Trumpovy administrativy, aby zrušila pravidla a prohlásila geneticky upravená zvířata za neregulovaná. Varovali Bílý dům, že USA by mohly zaostávat za zeměmi jako Argentina a Brazílie.

Někteří dokonce očekávali, že prezident Donald J. Trump změnu oznámí tento týden během živého projevu k farmářům v Nashvillu. Místo toho Trump nabídl obecnější příslib o „zefektivnění předpisů, které zablokovaly špičkové biotechnologie a umožnily našim farmářům inovovat, prosperovat a růst“.

Semeno Terminátora

Nástup CRISPR – nového druhu molekulárních nůžek, které dokážou přesně stříhat DNA – značně usnadnil změnu genů téměř jakéhokoli organismu. Ale obavy z nekontrolované technologie znamenají, že je snazší získat finanční prostředky na studium rizik a nebezpečí CRISPR, než s tím dělat něco užitečného.

Van Eenennaam ve skutečnosti získal finanční prostředky na projekt zaměřený na dobytek od a Program Ministerstva zemědělství USA zkoumání potenciálních rizik genově modifikovaných organismů. Ministerstvo chce způsoby, jak sterilizovat GM organismy, včetně sumců a topolů, aby se jejich modifikace DNA nerozšířily na divoké příbuzné.

Protože zvířata se změnila na samce SRY očekává se, že budou sterilní, nepřenesou genetické změny ani žádné jiné změny DNA s tím spojené. To nabízí určitou formu genetického omezení.

Je to v podstatě „terminátorová“ technologie, říká Van Eenennaam s odkazem na myšlenku kdysi vznesenou zemědělskými giganty vytvořit rostliny se sterilními semeny, aby je farmáři nemohli sbírat a znovu zasadit. To byla linie, o které jsme se dohadovali, že je to financováno.

Původní návrh terminátora se ukázal jako kontroverzní. Tolik, že v roce 1999 Monsanto se zavázalo, že nikdy nebude komercializovat sterilní GM rostliny . (Namísto toho zemědělci podepisují smlouvy, v nichž se zavazují, že semena nebudou šetřit.) I když se od toho upustilo, nápad se ukázal být natolik notoricky známý, že o něm kritici GMO stále mluví.

Související příběh

Související příběh Vědci vyšlechtili genově upravená prasata bez virů, které představují potenciální zdravotní riziko pro člověka.

Nerad používám tento termín, protože aktivisté vždy říkali Oh můj bože, Monsanto používá terminátorovou technologii“ a nikdy to neudělali. říká Van Eenennaam. Chci o této technologii vést podrobnější diskusi, než jen o stejně staré, stejně staré... To je jako: „Uf, zastřelte mě.“ Je nám zablokováno používání těchto technologií kvůli diskuzi kolem plodiny.

náhradní samci

Vzhledem k tomu, že dobytek je označen, označen, ohraděn a poražen a také se pomalu množí, patří ve skutečnosti mezi organismy s nejmenší pravděpodobností, že způsobí genetický únik. Dlouhodobým cílem společnosti Van Eenennaam je zefektivnit produkci hovězího masa. Samci produkují více masa než samice a nezabřeznou ani se nedostanou do říje. Myslí si, že náhradní samci by měli být asi o 15 procent efektivnější při přeměně trávy a obilí na svaly než samice.

Aby je vytvořila, její laboratoř se soustředí SRY , také známý jako faktor určující varlata. U savců může tento gen sám o sobě určit, zda je zvíře fyzicky samec. Jak byste očekávali, obvykle se nachází na chromozomu Y.

Někdy však gen přirozeně přeskočí na chromozom X. Může se to stát lidem. V roce 1992 začal Mezinárodní olympijský výbor testovat atletky na SRY , zjištění o 13 případů z více než 5 000 ženy, ačkoli povinné testování pohlaví bylo později opuštěno jako rušivé a potenciálně nespravedlivé.

Dosud nebyl nikdy nalezen žádný skot, ze kterého by se stali samci, který by se přirozeně ukrýval SRY . Owen, její student, si myslí, že se to mohlo stát, aniž by si toho někdo všiml: většina samců hovězího dobytka je stejně kastrována.

Van Eenennaamova laboratoř si klade za cíl vytvořit býka s extra kopií SRY upraven na jeho X chromozom, takže s ním skončí všechny dcery. V den, kdy jsem navštívil, Owen oznámil první krok: přidání SRY na chromozom X v mužských kožních buňkách. Aby Van Eenennaam vytvořil živého býka, musí vytvořit podobnou úpravu v embryu dobytka. Pokud to nefunguje, může pomocí kožní buňky v Owenově Petriho misce vyrobit býka klonováním.

Chovatelé dobytka už mají způsob, jak vyrobit pouze samce. Protože spermie nesoucí chromozom Y má o něco méně DNA než její protějšek X, a je tedy lehčí, lze býčí sperma obsahující tyto buňky oddělit podle hmotnosti. Prodává se výhradně samčí sperma v katalozích.

Ale terminátorské býky by mohly být lepším řešením. Umělá inseminace se používá jen asi u 4 procent masného skotu kvůli úsilí spojenému s potulováním se po výběhu, sběrem krav a jejich březostí. Van Eenennaam si myslí, že její býci pouze pro muže by byli levnějším způsobem.

Býk je v tom mnohem lepší než my, říká. A baví ho to mnohem víc.

Upřesnění: Věta zmiňující, že Alison Van Eenennaam je sama matkou, byla oproti původní verzi změněna, aby se vyřešila nejednoznačná formulace.

skrýt