Российские ученые разработали эффективный способ редактирования генома коров

Ученые Уральского федерального аграрного НИЦ УрО РАН (Екатеринбург) и Института биологии гена РАН (Москва) опубликовали результаты исследования способов модификации участков ДНК в ноябрьском журнале «Theriogenology».

Целью редактирования генома было получение эмбрионов крупного рогатого скота с измененными генами. Генное редактирование – это современный подход, позволяющий быстро получать организмы с требуемыми характеристиками, например, составом молока, объемом мышц или устойчивостью к инфекционным заболеваниям.

Метод трансдукции (процесс переноса ДНК между клетками при помощи вирусов) в технологии редактирования генома является относительно простым - он не требует сложного оборудования и специальных условий. Его можно проводить вблизи ферм в лабораториях с базовым оборудованием.

Руководитель проекта, ведущий научный сотрудник УрФАНИЦ УрО РАН, доктор биологических наук Анна Сергеевна Кривоногова прокомментировала:

Для доставки генетического материала в клетку можно использовать различные типы вирусов: ретровирусы, аденовирусы и аденоассоциированные вирусы. Последние имеют меньший по сравнению с остальными размер, поэтому легче проникают в эмбрион. При этом являются безопасной вирусной платформой. Мы исследовали пять различных серотипов аденоассоциированного вируса и выявили наиболее эффективный серотип AAV2

Ученые установили, что размер частицы аденоассоциированного вируса позволяет без повреждения проникать через специальную оболочку эмбриона млекопитающих и эффективно доставлять генетический материал. С помощью этого метода можно изменять фрагменты ДНК, например, те, что отвечают за восприимчивость к заболеваниям или выработку молока.

Для проверки аденоассоциированного вируса в качестве перспективного инструмента для редактирования генома в эмбрионах крупного рогатого скота ученые сконструировали рекомбинантный вирус с геном зеленого светящегося белка (GFP). При заражении эмбрионов этот фрагмент встраивался в ДНК эмбриона и вызывал свечение при воздействии синего света. После выбора наиболее эффективного типа аденоассоциированного вируса (AAV2) его использовали для редактирования гена, ответственного за восприимчивость к некоторым заболеваниям.

Исследования проводились в течение 2020-2022 г.г. за счет гранта Российского научного фонда (проект № 19-76-10022).