Cosmo, un vitello di 110 libbre è nato nell'aprile del 2020 presso l'UC Davis. Gli scienziati lo hanno modificato con successo nel genoma come embrione per produrre più figli maschi. Credito:Alison Van Eenennaam/UC Davis
Gli scienziati utilizzano la tecnologia CRISPR per inserire il gene che determina il sesso.
Gli scienziati dell'Università della California, a Davis, hanno prodotto con successo un vitello, di nome Cosmo, il cui genoma è stato modificato come un embrione in modo da produrre più figli maschi. La ricerca è stata presentata in un poster ieri (23 luglio 2020) presso la American Society of Animal Science incontro.
Utilizzando la tecnologia di modifica del genoma CRISPR, i ricercatori possono effettuare tagli mirati al genoma o inserire geni utili, che è chiamato gene knock-in. In questo caso, gli scienziati hanno inserito o inserito con successo il gene SRY del bovino, il gene responsabile dell'avvio dello sviluppo maschile, in un embrione bovino. È la prima dimostrazione di un knock-in genetico mirato per grandi sequenze di DNA tramite l'editing del genoma mediato da embrioni nei bovini.
"Prevediamo che la progenie di Cosmo che eredita questo gene SRY crescerà e assomiglierà ai maschi, indipendentemente dal fatto che erediti un cromosoma Y", ha affermato Alison Van Eenennaam, genetista animale presso il Dipartimento di scienze animali della UC Davis.
Più maschi, più carne di manzo
Van Eenennaam afferma che parte della motivazione per produrre più bovini maschi è che i bovini maschi sono circa il 15% più efficienti nel convertire il mangime in aumento di peso. Sono più efficienti in termini di carburante rispetto alle femmine. Inoltre, tendono a essere lavorati con un peso maggiore.
Potrebbe anche essere una vittoria per l'ambiente, con meno bovini necessari per produrre la stessa quantità di carne bovina. "Gli allevatori potrebbero produrre alcune femmine come sostituti e dirigere una percentuale maggiore di bovini maschi per il mercato", ha affermato Joey Owen, ricercatore post-dottorato in scienze animali che sta guidando il progetto con Van Eenennaam.
Un viaggio faticoso
Il gene SRY è stato inserito nel cromosoma bovino 17, che è un porto sicuro per il genoma. Ciò garantisce che gli elementi genetici funzionino in modo prevedibile e non interrompano l'espressione o la regolazione dei geni adiacenti. Il cromosoma 17 è stato scelto dopo tentativi falliti di inserire il gene sul cromosoma X, il che avrebbe portato a un toro che avrebbe prodotto solo prole maschio. Si prevede che Cosmo produrrà il 75% di discendenza maschile:il 50% di animali XY normali e un altro 25% di animali XX che erediteranno il gene SRY.
"Ci sono voluti due anni e mezzo per sviluppare il metodo per inserire un gene nell'embrione in via di sviluppo e altri due anni per stabilire con successo una gravidanza", ha affermato Owen. Ma nell'aprile del 2020 è nato un vitello maschio sano di 110 libbre.
"Questo è stato un vero lavoro d'amore", ha detto Van Eenennaam.
Ha detto che questo è solo l'inizio della ricerca. Cosmo raggiungerà la maturità sessuale in un anno e sarà allevato per studiare se ereditare il gene SRY sul cromosoma 17 è sufficiente per innescare il percorso di sviluppo maschile negli embrioni XX e dar luogo a una prole che crescerà e assomiglierà ai maschi. Poiché la Food and Drug Administration regola l'editing genetico degli animali come se fossero droghe, Cosmo e la sua progenie non entreranno nella riserva di cibo.
Altri ricercatori del team includono James Murray, Pablo Ross, Sadie Hennig e Jason Lin del Dipartimento di scienze animali della UC Davis e Bret McNabb e Tamer Mansour della Scuola di medicina veterinaria della UC Davis.
Questo progetto è stato sostenuto dal programma di sovvenzioni per la valutazione del rischio biotecnologico del Dipartimento dell'agricoltura degli Stati Uniti, dalla California Agricultural Experiment Station presso la UC Davis e dalla borsa di studio per laureati e post-laurea dell'USDA NIFA National Needs.
