Зачем в России редактируют геномы коров и баранов

Печать

Зачем в России редактируют геномы коров и баранов

Академик РАН Зиновьева рассказала об опытах по клонированию и геномному редактированию овец и коров.

Клонированная корова Цветочек принесет потомство в декабре, а уникальному гибридному клонированному ягненку Конгур исполнилось уже 3 месяца, рассказала «Газете.Ru» академик РАН, директор Федерального исследовательского центра животноводства имени академика Л. К. Эрнста Наталия Зиновьева. Для чего нужны клоны и отредактированные эмбрионы коров и овец, какие генетические исследования ведутся по осетровым рыбам и появится ли мясо отредактированных животных на прилавках магазинов – в материале «Газеты.Ru».

— Во внутреннем дворике Федерального исследовательского центра животноводства им. академика Л.К. Эрнста стоит беременная корова по кличке Цветочек. Это животное получено путем клонирования. Она сейчас кажется очень большой. Больше почти в два раза, чем остальные коровы. Почему так?

— Описано, что телята, которые получены методом клонирования, как правило, рождаются намного крупнее, чем телята, полученные обычным путем. Поэтому наша корова Цветочек такая большая. Синдром «больших телят» описан в научной литературе, но объяснить этот феномен пока до конца не могут. Однако есть гипотезы. Одна из них — асинхронность развития эмбриона и матки суррогатной матери.

— Клон ведь подсаживается максимум на 8-й день развития?

— Да. Но доказано, что сроки включения генов у клонированных эмбрионов отличаются от эмбрионов, полученных естественным путем. Как правило, период беременности суррогатных матерей несколько дольше. Цветочек весила при рождении 63 кг. Телята обычно рождаются весом от 30 до 50 кг.Матери Цветочка было нелегко при родах. Пришлось прилагать усилия четверым нашим сотрудникам.

— Сколько ей сейчас лет?

— В апреле исполнилось два года. В декабре мы ожидаем получение первого потомства.

— Уже известно, кто будет — бычок или телочка?

— Мы не знаем. У нас стояла задача доказать, что клонированное животное плодовито, от него можно получить потомство.

— А УЗИ коровам не делают?

— Делают. И мы делали на ранних сроках для подтверждения стельности. Но пол теленка в данном случае не имеет принципиального значения, не приведет к принятию каких-то иных решений, поэтому узнаем пол при рождении.

— А когда вы делаете клон, сразу понятно кто будет — мальчик или девочка?

— Да, при отборе линии клеток для клонирования мы заранее на основании анализа ДНК определяем пол. Когда мы клонировали, четко знали, что Цветочек будет девочкой, потому что клетки, которые были взяты для клонирования, женского пола. А когда получали нашего Конгура — клонированного ягненка, — была взята мужская клеточная линия, поэтому мы знали, что родится баранчик.

— Какие перспективы открывает поставленная на поток технология клонирования домашних животных?

— Понятно, что получение собственно клонированной телки не является научным открытием. Сотрудник нашего института Николай Стрельченко, уехавший в 90-е годы в США, получил клонированного теленка более 20 лет назад. Также наши сотрудники, уехавшие на работу в зарубежные лаборатории, первыми в мире клонировали поросенка и примата. Основами этой технологии они овладели в нашем институте.

На данный момент мы решили воспроизвести технологию, выстроить цепочку специалистов, которые работали бы как единая команда.Это необходимо, чтобы создать технологическую платформу для геномного редактирования сельскохозяйственных животных.

Получив клонированную телку, мы показали, что клеточная линия, которая сегодня уже отредактирована, способна к развитию до потомства. Это важное достижение, потому что в мире не так много лабораторий, которые владеют всей технологической цепочкой клонирования.

— Почему вы решили назвать клонированного ягненка Конгур?

— В честь самой высокой вершины Памира. У клона, которому сейчас исполнилось 3 месяца, четверть крови дикого барана архара, который обитает на Памире. От архара, добытого охотниками, было взято семя и помещено в криобанк. С использованием этого семени был получен папа клонированного ягненка – гибридный баран по кличке Памир.

— Кроме клонов у вас есть уже и отредактированные клетки коров и овец?

— Да. Что касается овец, то у нас есть уже линии клеток, которые отредактированы по гену миостатина. Идея была объединить в одном животном хорошие материнские качества и высокое многоплодие романовских овец (а клон у нас на 3/4 несет кровь романовской породы овец) и крепкий костяк отца (на 1/4 он состоит из крови архара памирской популяции).С помощью редактирования мы отключили ген, который тормозит наращивание мышечной массы.Мы полагаем, что в потомстве мы сможем сочетать многоплодие, крепкий костяк и высокую мясную продуктивность.

У коров в качестве мишени был выбран ген бета-лактоглобулина — одного из сывороточных белков молока, на который у человека, прежде всего у детей, может возникать аллергия. Задача редактирования — выключение этого гена с целью получения гипоаллергенного молока.

Работу по геномному редактированию мы проводим совместно с МГУ им. М.В. Ломоносова в рамках проекта Российского научного фонда.

— Сейчас рассматриваются поправки в закон «О государственном регулировании в области генно-инженерной деятельности». Там предлагается разграничить понятия ГМО и редактирования генома. Вы согласны с тем, что их надо разделить?

— Принятие закона важно и нужно. Если редактирование применительно к животным будет разрешено с соблюдением всех необходимых норм законодательства в части допуска к использованию, принимая во внимание тенденции развития таких исследований в мире, можно ожидать рост интереса бизнеса к таким технологиям. Сегодня бизнес вкладывать деньги не стремится, поскольку непонятны перспективы практического использования технологий геномного редактирования. Наша задача как Федерального исследовательского центра – это технологическая готовность к решению широкого спектра задач, поэтому мы развиваем эти технологии, пока в сугубо научных целях.

— То есть, когда закон будет принят, мы можем увидеть на прилавке мясо отредактированных барашков – внуков Памира?

— Я полагаю, что это та область, где редактирование будет применено в последнюю очередь, только в том случае, если методы традиционной селекции по каким-то причинам станут неэффективными.

Редактирование — это новые возможности управления геномом, и они прежде всего будут применены не для решения задач «повышения продуктивности», а совсем в иных сферах, в частности, если возникнут риски дальнейшего существования животноводства в его традиционном виде.

— Например?

— Мы не можем исключить возникновения в будущем некой вирусной инфекции, допустим, среди коров.Встанет задача сделать скот невосприимчивым к новому вирусу. Наиболее эффективно эту задачу можно будет решить с помощью геномного редактирования.Наша технологическая готовность в этом случае будет играть определяющую роль в решении поставленной задачи.

Или встанет задача использования животных в качестве биореакторов для производства диагностических белков с молоком — это второе направление.

Еще одно направление, которое бурно развивается в мире — это создание свиней-доноров органов для человека.Рано или поздно с помощью редактирования органы свиньи станут пригодны для трансплантации человеку.Задача науки – создать возможности, а пересаживать или нет такие органы – должно быть решением исключительно самого больного. Только сам пациент может принять решение, хочет ли он дальше жить со свиным сердцем.

Четвертый важный вектор использования биоинженерных технологий – это получение лекарственных белков с использованием генно-модифицированных животных. Сегодня в мире три таких белка допущены к клиническому применению.

— Собираетесь ли вы еще кого-то клонировать? Например, свинью?

— Было бы полезно отработать технологию клонирования свиней. С учетом имеющего у нас опыта, это было бы даже проще, чем с крупным рогатым скотом. Но, у нас в Центре нет необходимой инфраструктуры для содержания свиней с соблюдением всех требований в части ветеринарного законодательства, поэтому эти работы нами не проводятся.

— Сколько же нужно свиней для создания одного клона?

— Оптимально не менее ста голов. Нужны доноры, суррогатные матери, которым пересаживаются эмбрионы.Чтобы получить клонированную свинью, необходимо пересадить одному реципиенту около 100 клонированных эмбрионов.Свинья — животное многоплодное, она генетически приспособлена к тому, чтобы вынашивать большое число поросят. Поэтому если пересадить, например, 20 клонированных эмбрионов, с учетом их сниженной способности к развитию ожидать получения потомства не приходится.

— Недавно вы открыли аквалабораторию по работе с осетрами. Для чего она нужна?

— Мы ставим перед собой многоплановые научные задачи в области аквакультуры. Это бурно развивающееся направление, причем развивается не только товарная аквакультура, но и племенное рыбоводство. В основе племенной работы со всеми видами животных, включая рыб, лежит отбор лучших матерей и лучших отцов для получения следующего поколения потомства. У коров это не так сложно. Даже если вы не присутствовали при рождении теленка, вы можете узнать, кто его мама, потому что она его кормит. Отца тоже определить возможно и без ДНК-анализа, потому что ведется учет быков, используемых для осеменения. А вот в аквакультуре технологический процесс не позволяет точно определить родителей.

— Почему?

— Потому что икру, полученную от нескольких самок, смешивают и инкубируют с семенем, полученных от нескольких самцов. На выходе мы получаем популяцию молодняка. Но точно мы не знаем, кто является матерью, а кто отцом. Стоит задача разработать панели на основе ДНК-маркеров, которые позволят определять происхождение у различных видов рыб в аквакультуре.

Вторая задача — внедрение в аквакультуру маркерной и геномной селекции. В России эти исследования пока на начальной стадии. Этим занимаются французские исследователи, довольно активны китайские ученые. Мы тоже не должны отставать в этой области.

Делать это в условиях существующих рыбоводческих хозяйств довольно сложно, поскольку хозяйства ориентированы, прежде всего, на получение прибыли. Кроме того, пока стоит задача отработки технологии, потребуется получение дополнительных исследовательских данных. Поскольку задача интересна в научном плане и имеет практическую значимость, необходимо научным сотрудникам обеспечить возможности для ее решения. Отсюда возникла идея создать экспериментальную установку замкнутого водоснабжения, которая не связана с получением прибыли, чтобы на ней наши сотрудники могли решать важные задачи в части разработки научных основ создания системы маркерной и геномной селекции в аквакультуре.

— Кроме племенной работы, есть еще какие-то задачи в аквакультуре?

— Есть еще задачи в области кормления. В связи с введенными санкциями ввоз ряда кормов, особенно для молоди, затруднен в Российскую Федерацию. Стоит задача разработки собственных рецептов. Где их испытывать? Стандартный способ испытания — кормить стандартным кормом и новым, сравнивать как растет и развивается молодняк: кто быстрее, кто медленнее; какова его сохранность. Эти задачи также решаются с использованием экспериментальных установок.

— Институт, насколько я знаю, еще занимается селекцией коров для импортозамещения сыров. Не всякое молоко подходит для этого?

— Известно, что молоко коров может быть более или менее пригодно для производства сыра. Важную роль в этом играет один из казеинов в молоке коров — каппа-казеин. Давно известно, что вариант B этого казеина связан с более высоким выходом сыра. Черно-пестрые и голштинские коровы — основные породы, которые применяется в производстве молока — несут в основном вариант А. Эти животные более продуктивны, но у них меньше содержание белка в молоке и меньше выход сыра. Сейчас идет селекция на увеличение числа коров, которые несут вариант B. Сыропригодность — один из параметров, которые мы оцениваем на уровне генотипа и помогаем производителям отобрать нужных животных. Кроме того, мы ищем другие ДНК-маркеры сыропригодности. Это одна из практических задач, которую решает наш Центр.


Источник: gazeta.ru 
26.09.2022
130
Напишите комментарий
Внимание! Чтобы принять участие в обсуждении требуется авторизоваться

Статьи партнеров

Рынок молока Сибири демонстрирует устойчивый рост валового производства, а также рост продуктивности на дойную голову. В стабильной динамике повышения производственных показателе...

224

Мария Копылова, технолог по КРС «Коудайс МКорма» При интенсивной эксплуатации крупного рогатого скота все чаще возникают проблемы, связанные с нарушением обмена веществ. В...

261

А. Головин, ведущий ветеринарный врач по животноводству, компания «Коудайс МКорма» Тема синхронизации и стимулирования половой охоты у коров по-прежнему не теряет своей ак...

305

Мария Копылова, технолог по КРС Компания «Коудайс МКорма» В современном молочном животноводстве особую актуальность приобретает вопрос балансирования рационов для дойных к...

252

С. Шилов, ведущий специалист по микроклимату, ООО «Коудайс МКорма» Не секрет, что здоровье и способность к высокой отдаче молока напрямую зависят от условий содержания жив...

265

Молочная ферма, какой бы крупной или маленькой, семейной, она ни была, - это сложный, живой, постоянно развивающийся организм, который требует постоянной заботы и контроля. Три к...

259

С. Шилов, специалист по микроклимату компании «Коудайс МКорма». Периодически, просматривая новости развития агропромышленных предприятий, мы обращаем внимание на сообщения...

203

Сергей Кумарин, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, главный технолог по крупному рогатому скоту ООО «Коудайс МКорма» Юрий Мельников, управляющий комплексом ООО«Вера» ...

271

Автор: Кумарин С.В., Главный технолог по КРС, доктор с.-х. наук, профессор, НПАО «Коудайс МКорма» Руководство страны поставило конкретную задачу обеспечения населения прод...

239

Автор: Кумарин С.В., главный технолог по КРС НПАО «Коудайс МКорма», доктор сельскохозяйственных наук. Первов Н.Г., ВНИИ животноводства им. академика Эрнста Л.К. , доктор сельскох...

288

Автор: Кумарин С.В., главный технолог по КРС, доктор с/х наук, профессор Говоря о содержании крупного рогатого скота, в России распространены две системы: тра­диционная от...

233

Статьи о скотоводстве

Для лечения бактериальных инфекций КРС используют инъекционные антибактериальные препараты. Если использовать недостаточно качественный препарат, проявляется нежелательные п...

29.11.2022
555

Сколько белка требуется телятам для достижения намеченной скорости роста? Ответ на вопрос дает международная группа ученых из Германии (Институт питания животных Ганноверско...

18.11.2022
992

Желудочно-кишечные паразиты могут нанести ущерб пищеварительному тракту жвачных животных, вызывая отсутствие аппетита, диарею и плохой рост, что приводит к экономическим потерям ...

15.11.2022
619

Избегайте разрушительных экономических потерь – тестируйте ежегодно Проведение диагностического тестирования на трихомониаз крупного рогатого скота, обычно называемого трихо...

15.11.2022
630

Качество молозива зависит от породы, возраста коровы, сезона года, вакцинации коровы, истории болезни и объема производства Основные выводы - Введение достаточного количест...

15.11.2022
629

Тест проверяет наличие двух основных заболеваний, передающихся через кровь у крупного рогатого скота. Согласно пресс-релизу университета, ветеринарная диагностическая лабора...

31.10.2022
894

Как различные виды Moraxella bovis вызывают инфекцию у крупного рогатого скота? Ученые обнаружили, что существует два разных варианта или генотипа Moraxella bovis (M. bovis)...

31.10.2022
896

Контрольный список подготовки к зиме - это простой, но необходимый инструмент. По мере того, как мы переходим к более прохладной погоде, никогда не бывает слишком рано начин...

31.10.2022
1711

3 самые большие проблемы при чистке телят: обезвоживание, потеря электролитов и снижение рН крови Обезвоживание, потеря электролитов и снижение рН крови (метаболический ацид...

31.10.2022
899