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基因編輯能解決去勢閹割的問題嗎?

戈定軍 譯

基因編輯,是一項相對較新的技術,正在向商業化推廣。最近,來自美國明尼蘇達州的重組公司(Company Recombinetics),甚至發布了通過基因編輯豬的遺傳學,解決公豬異味的方案。其成功和公眾接受的可能性有多大?

現在基因編輯或精密育種技術很熱。該技術很有前途。每當新技術出現時,它就可能為已經證明難以解決的問題帶來新的機會。公豬異味就是這樣一個問題。事實上,這是一種異味由完整成熟的公豬肉中的雄烯酮、糞臭素、或吲哚之水平增加而引起。

去勢閹割,已被廣泛應用於養豬、販肉行業,以避免肉製品中的發生這些問題。但在過去的幾十年中,輿論似乎不太願意接受這種手術干擾。這也就是歐盟(EU)於2018年1月宣布,禁止在活豬行去勢閹割的原因之一。然而,不幸的是,但並未提供任何解決方案。這就是為什麼養豬部門,正在拼命尋找替代解決方案。基因編輯可能是值得考慮的解決方案。

CRISPR

大約十年前,基因編輯,或“聚集的常規間隔短回文重複序列”(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats(CRISPR))被引入,並在過去幾年中,引起了許多關注,成為遺傳學和生物醫學研究的下一次革命。

直到最近,DNA編輯一直是一個相對不精確的過程。CRISPR是作為通過切割DNA的酶,在DNA中改變單個字母的方式提供的,酶是從天然細菌防禦系統複製。 CRISPR / Cas9酶是最知名的,但與此同時,其他品種如Cpf1和Mad9已被引入。這種新技術通常被稱為“基因編輯”或“精確育種”。

這種新技術,會在未來幾十年,為基因計劃帶來新的機遇嗎?雖然它不是基因修飾,並產生新發生的基因型,而它是自然存在的,但要通過立法,或能為公眾輿論接受該技術的產品,可能並不容易。後者可能不了解基因轉置生物,與基因編輯之間的細微差別。但這肯定不會阻止研究人員和行業對其進行實驗。

該技術,對於大多數只有通常配備的實驗室而言,似乎簡單易用。農業大學和初創公司,已經顯示了基因編輯的牛,豬,綿羊,山羊,大鼠和小鼠等的第一個案例。這項技術看起來非常簡單。實驗室可以輕鬆的訂購,專注於特定基因的RNA品種,並測試其中哪些功能正常。專家們可以在訂購CRISPR-kit,幾週後看到結果。難怪,有很多興奮點,開始解決幾個特定基因,或遺傳標記相關的疾病或特徵,這些基因或遺傳標記,看起來影響很大。

第一次嘗試

位於美國的重組公司,首次發起了嘗試,將這種新的基因編輯技術,嘗試推向農場動物之市場。他們的第一批研究結果是乳牛,其中安格斯品種的調查,是在頂級遺傳胚胎中引入的。該單基因座之體染色體,特徵涉及兩個等位基因,其中被調查的無角基因(P)相對於角化基因(p)是顯性,似乎是基因編輯的合理候選者。由基因編輯的胚胎,產生的第一個無角之犢牛的結果,證明了該技術的有效性。

在養豬中,尋找具有重大影響的單基因座性狀,似乎是合乎邏輯的一步。研究人員專注於抗病性狀,特別是針對非洲豬瘟和繁殖呼吸症候群(PRRS),其中單個基因座可能與抗病性相關。

下一個目標:遺傳改良

下一個目標,將是難以解決的正常遺傳改良之特徵,但少數遺傳標記,可能會產生重大影響。研究福利相關特徵,可能是一個合理的選擇。公豬的異味,則是看起來不是那麼容易解決的特徵之一,所以,用其他類型的技術嘗試可能會提供新的機會。

為了估計CRISPR技術對公豬異味的潛力,有必要查看公豬異味自然發生的變化。事實上,當這種遺傳變異的很大一部分,可以與有限量的遺傳標記相關時,就有可能調整特定的等位基因,來降低公豬異味。

(詳細內容請參閱2018年7月號現代養豬第89頁)