Pengeditan gen digunakan untuk membuat tandu tikus berjenis kelamin tunggal, efisiensi 100% — ScienceDaily
Top Environment

Pengeditan gen digunakan untuk membuat tandu tikus berjenis kelamin tunggal, efisiensi 100% — ScienceDaily

Para ilmuwan di Francis Crick Institute, bekerja sama dengan University of Kent, telah menggunakan teknologi penyuntingan gen untuk membuat tandu tikus khusus betina dan jantan dengan efisiensi 100%.

Bukti studi prinsip ini, diterbitkan di Komunikasi Alam hari ini (Jumat 3rd Desember), menunjukkan bagaimana teknologi dapat digunakan untuk meningkatkan kesejahteraan hewan dalam penelitian ilmiah dan mungkin juga pertanian.

Dalam penelitian ilmiah dan juga pertanian, seringkali ada kebutuhan akan hewan jantan atau betina. Misalnya, penelitian laboratorium tentang reproduksi pria atau wanita hanya membutuhkan hewan dari jenis kelamin yang dipelajari. Dan dalam pertanian, hanya hewan betina yang dibutuhkan untuk produksi telur dan peternakan sapi perah. Ini berarti adalah praktik umum bagi hewan-hewan dari jenis kelamin yang tidak diperlukan untuk dimusnahkan setelah lahir.

Metode baru para peneliti menggunakan sistem genetik dua bagian untuk menonaktifkan embrio segera setelah pembuahan, yang memungkinkan hanya jenis kelamin yang diinginkan untuk berkembang. Metode berbasis genetik untuk mengontrol jenis kelamin keturunan dapat secara drastis mengurangi pemusnahan di kedua industri.

Pemilihan embrio didasarkan pada fakta bahwa ada dua elemen CRISPR-Cas9 — enzim Cas9 yang memotong DNA, memungkinkan para ilmuwan untuk mengubah daerah tertentu, dan RNA pemandu yang membawa Cas9 ke lokasi yang tepat pada genom. Tim menempatkan satu elemen sistem pada kromosom X atau Y ayah, yang berarti bahwa itu hanya akan diwarisi oleh embrio perempuan atau laki-laki. Unsur lainnya disumbangkan oleh ibu, dan diwarisi oleh semua embrio.

Mereka menargetkan Top1 gen, yang penting untuk replikasi dan perbaikan DNA. Ketika embrio terbentuk dari sperma dan sel telur, masing-masing mengandung setengah CRISPR-Cas9, pengeditan gen dipicu dalam embrio dan tidak dapat berkembang melampaui tahap awal sekitar 16 hingga 32 sel.

Dengan menggunakan metode ini, para peneliti dapat mengontrol, dengan efek 100%, jenis kelamin anak. Untuk menghasilkan anak laki-laki saja, para peneliti mengedit kromosom X ayah, yang berarti hanya betina yang mewarisi mutasi yang merusak, dan untuk anak betina saja, mereka mengedit kromosom Y.

Anehnya, metode tersebut tidak menyebabkan penurunan 50% dalam jumlah keturunan yang dihasilkan, melainkan ukuran serasah antara 61% — 72% dari serasah kontrol. Para peneliti menyarankan ini karena hewan seperti tikus menghasilkan lebih banyak telur daripada yang dibutuhkan selama setiap siklus ovarium, memungkinkan sebagian telur hilang selama perkembangan awal tanpa mengurangi ukuran sampah. Ini berarti bahwa dalam situasi di mana satu jenis kelamin diperlukan, lebih sedikit hewan perkembangbiakan akan diperlukan untuk menghasilkan jumlah keturunan yang sama dari jenis kelamin yang diinginkan.

sebagai Top1 gen dilestarikan dengan baik di seluruh mamalia, hasil ini mungkin juga berlaku untuk hewan lain.

Charlotte Douglas, penulis pertama dan mantan mahasiswa PhD dan ilmuwan postdoctoral di Crick, mengatakan: “Metode ini bekerja saat kami membagi proses pengeditan genom menjadi dua, antara pria dan wanita, dan hanya ketika kedua bagian bertemu dalam embrio. melalui pemuliaan, yang diaktifkan Embrio dengan kedua bagian tidak dapat berkembang melampaui tahap sel yang sangat awal.

“Kami juga telah menunjukkan proses ini berhasil dalam kombinasi yang berbeda – memperkenalkan elemen Cas9 atau RNA pemandu ke kromosom ibu atau ayah.”

Karena keturunan yang bertahan hidup hanya mengandung setengah dari elemen CRISPR-Cas9 dalam genom mereka, ini bertindak sebagai kontrol yang mencegah seleksi jenis kelamin diturunkan ke generasi berikutnya, kecuali mereka dibiakkan secara selektif dengan individu dari lawan jenis yang mengandung yang lain. setengah. Ini berbeda dengan rekayasa genetika melalui metode ‘gen-drive’, yang berusaha menyebarkan mutasi genetik secara luas di antara suatu populasi.

Juga tidak ada efek berbahaya dari suntingan gen pada keturunan yang masih hidup.

James Turner, penulis dan pemimpin kelompok Laboratorium Biologi Kromosom Seks di Crick mengatakan: “Pekerjaan ini dapat memiliki dampak langsung dan berharga di laboratorium ilmiah, karena kami telah menunjukkan bagaimana itu aman dan efektif pada tikus, mamalia umum yang digunakan di penelitian medis dan ilmiah. Sementara banyak penelitian membutuhkan kedua jenis kelamin, ada bidang studi di mana hanya satu yang dibutuhkan. Misalnya, ketika mempelajari sistem reproduksi, penyakit khusus jenis kelamin, atau hormon tertentu.”

Peter Ellis, penulis dan dosen senior dalam genetika molekuler dan reproduksi di University of Kent, mengatakan: “Implikasi dari pekerjaan ini berpotensi luas dalam hal meningkatkan kesejahteraan hewan, tetapi harus dipertimbangkan pada tingkat etika dan peraturan.

“Khususnya, sebelum ada potensi penggunaan di bidang pertanian, perlu ada percakapan dan debat publik yang ekstensif, serta perubahan undang-undang. Di sisi ilmiah, ada juga banyak pekerjaan yang harus dilakukan selama beberapa tahun. Penelitian lebih lanjut. diperlukan, pertama-tama untuk mengembangkan perangkat pengeditan gen khusus untuk spesies yang berbeda, dan kemudian untuk memeriksa apakah mereka aman dan efektif.”

Posted By : hongkong togel