Cosmo, un taurillon de 110 livres est né en avril 2020 à UC Davis. Les scientifiques ont réussi à modifier son génome en tant qu'embryon pour produire plus de descendants mâles. Crédit :Alison Van Eenennaam/UC Davis
Les scientifiques utilisent la technologie CRISPR pour insérer un gène déterminant le sexe.
Des scientifiques de l'Université de Californie à Davis ont réussi à produire un taurillon, nommé Cosmo, dont le génome a été modifié en tant qu'embryon afin qu'il produise plus de descendants mâles. La recherche a été présentée dans une affiche hier (23 juillet 2020) à la American Society of Animal Science réunion.
En utilisant la technologie d'édition du génome CRISPR, les chercheurs peuvent effectuer des coupes ciblées dans le génome ou insérer des gènes utiles, ce que l'on appelle un gène knock-in. Dans ce cas, les scientifiques ont réussi à insérer ou à frapper le gène bovin SRY, le gène responsable de l'initiation du développement du mâle, dans un embryon bovin. Il s'agit de la première démonstration d'un gène knock-in ciblé pour de grandes séquences d'ADN via l'édition du génome à médiation embryonnaire chez les bovins.
"Nous prévoyons que la progéniture de Cosmo qui héritera de ce gène SRY grandira et ressemblera à des mâles, qu'ils héritent ou non d'un chromosome Y", a déclaré Alison Van Eenennaam, généticienne animale au Département des sciences animales de l'UC Davis.
Plus de mâles, plus de boeuf
Van Eenennaam dit qu'une partie de la motivation pour produire plus de bovins mâles est que les bovins mâles sont environ 15 pour cent plus efficaces pour convertir les aliments en gain de poids. Ils sont plus économes en carburant que les femelles. De plus, ils ont tendance à être traités à un poids plus lourd.
Cela pourrait également être une victoire pour l'environnement, avec moins de bovins nécessaires pour produire la même quantité de bœuf. "Les éleveurs pourraient produire des femelles en remplacement et diriger une plus grande proportion de bovins mâles vers le marché", a déclaré Joey Owen, chercheur postdoctoral en sciences animales qui dirige le projet avec Van Eenennaam.
Un voyage ardu
Le gène SRY a été inséré dans le chromosome bovin 17, qui est un site refuge génomique. Cela garantit que les éléments génétiques fonctionnent de manière prévisible et ne perturbent pas l'expression ou la régulation des gènes adjacents. Le chromosome 17 a été choisi après des tentatives infructueuses d'induction du gène sur le chromosome X, ce qui aurait abouti à un taureau qui n'aurait produit que des descendants mâles. Cosmo devrait produire 75 % de descendants mâles - les 50 % d'animaux XY normaux et 25 % d'animaux XX qui héritent du gène SRY.
"Il a fallu deux ans et demi pour développer la méthode d'insertion d'un gène dans l'embryon en développement et encore deux ans pour établir avec succès une grossesse", a déclaré Owen. Mais en avril 2020, un veau mâle en bonne santé de 110 livres est né.
"Cela a été un véritable travail d'amour", a déclaré Van Eenennaam.
Elle a dit que ce n'était que le début de la recherche. Cosmo atteindra la maturité sexuelle dans un an, et il sera élevé pour étudier si hériter du gène SRY sur le chromosome 17 est suffisant pour déclencher la voie de développement mâle dans les embryons XX, et aboutir à une progéniture qui grandira et ressemblera à des mâles. Comme la Food and Drug Administration réglemente l'édition génétique des animaux comme s'il s'agissait de médicaments, Cosmo et sa progéniture n'entreront pas dans l'approvisionnement alimentaire.
Parmi les autres chercheurs de l'équipe figurent James Murray, Pablo Ross, Sadie Hennig et Jason Lin du département des sciences animales de l'UC Davis, ainsi que Bret McNabb et Tamer Mansour de la faculté de médecine vétérinaire de l'UC Davis.
Ce projet a été soutenu par le Biotechnology Risk Assessment Grant Program du U.S. Department of Agriculture, la California Agricultural Experiment Station à UC Davis et la USDA NIFA National Needs Graduate and Postgraduate Fellowship.
