基因编辑能给养猪业带来什么?
01/什么是基因编辑?
02/CRISPR-Cas9是如何工作的?
图2. 一个核苷酸插入的例子,涉及到阅读框的改变,导致与正常情况不同的氨基酸形成,最后一个终止密码子阻止了该蛋白质更多氨基酸的形成。
03/基因敲除动物:当DNA的变化使蛋白质失效时
04/敲入动物:引入新的DNA链和新的基因
基因编辑的另一种选择是利用DNA被Cas9切割时引入新的DNA链。这样,细胞就可以通过一种称为同源定向修复(HDR)的过程来整合这种新的遗传物质(图1)。这允许有缺陷的DNA序列被功能性的DNA序列所取代,纠正基因使其再次发挥功能,或改变阅读框以创建一个基因已失活的基因敲除动物。此外,这项技术还可以将以前没有的新基因插入到生物体的基因组中,称为敲入(KI)或转基因。
转基因猪的一个例子是那些被插入UPC1基因的猪,这种基因在这个物种中并不天然存在。这种基因使它们能够更好地调节体温,从而使它们更好地适应低温。因此,猪积累较少的皮下脂肪来维持体温,这增加了瘦肉组织的百分比(图3)。
图3. 对6个月大的猪在低温暴露0、2和4小时时拍摄红外图像。20公斤仔猪背膘厚度
05/碱基编辑器:基因编辑的精确工具
图4. 使用碱基编辑器在基因组中产生点突变
所有基因编辑过的猪都一样吗?规范性法规vs.技术发展
对不同类型的基因编辑有技术上的了解是很重要的,因为适用或应该适用的法规在每种情况下都是不同的。目前,世界上大多数立法都严格限制转基因动物的使用及其产品的商业化。然而,在区分基因编辑动物和转基因动物方面正在取得进展,这可能导致不同的监管。从技术上讲,这两种类型的基因修饰是完全不同的。
欧盟关于基因编辑植物产品的法规,即新基因组技术(NGT),已经在审查中。这可能使这些植物免于监管转基因生物(转基因生物)的法律。然而,迄今为止,基因编辑动物仍然受制于转基因生物立法,这限制了它们的发展和未来的商业化。
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