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科学家们首次创造出可以用作可行的代孕公牛的猪

华盛顿州普尔曼-科学家们首次创造出可以用作可行的“代孕公牛”的猪,山羊和牛,它们是雄性动物,只产生带有供体动物遗传特征的精子。

该研究成果于9月14日发表在《美国国家科学院院刊》上,可能会加速家畜中理想特性的传播,并为不断增长的全球人口提高粮食产量。它还将使偏远地区的育种者能够更好地获取来自世界其他地区的优良动物的遗传物质,并允许在难以使用人工授精的山羊等动物中进行更精确的育种。

华盛顿州立大学兽医学院生殖生物学家乔恩·奥特利说:“有了这项技术,我们可以更好地传播所需的性状,提高粮食生产的效率。这可能对解决世界各地的粮食不安全问题产生重大影响。”“如果我们能够通过遗传学解决这一问题,那么这意味着我们必须将更少的水,更少的饲料和更少的抗生素放入动物体内。”

由奥特利(Oatley)领导的一个研究小组使用了基因编辑工具CRISPR-Cas9,敲除了动物胚胎中雄性育性特有的基因,该基因将被培育成替代父代。然后,雄性动物出生时不育,但在研究人员将供体动物的干细胞移植到睾丸后开始产生精子。替代父本产生的精子仅保留所选供体动物的遗传物质。这项研究中使用的基因编辑过程旨在使动物物种发生自然变化,例如不育症。

这项研究是WSU,犹他州立大学,马里兰大学和英国爱丁堡大学罗斯林研究所研究人员六年合作工作的结果。

研究人员使用CRISPR-Cas9来生产小鼠,猪,山羊和牛,这些小鼠,猪,山羊和牛缺乏一种叫做NANOS2的基因,该基因对男性的生育能力具有特异性。雄性动物长大后会不育,但会保持健康,因此,当它们从其他动物那里接受移植的产生精子的干细胞移植后,便开始产生源自供体细胞的精子。

代孕父亲被确认具有活跃的供体精子。替代小鼠的父亲是健康的后代,这些后代携带了供体小鼠的基因。较大的动物尚未繁殖。Oatley的实验室正在采取下一步行动之前,正在完善干细胞移植过程。

罗斯林研究所的布鲁斯·怀特劳教授说,这项研究提供了强有力的概念证明。

怀特劳说:“这向世界展示了这项技术是真实的。它可以被使用。”“我们现在必须努力研究如何最好地有效地使用它来养活我们不断增长的人口。”

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