對於養豬戶來說,最糟糕的事情之一莫過於豬舍感染了豬繁殖與呼吸綜合徵病毒 (PRRSV)。它於 20 世紀 80 年代出現,現在這種綜合徵在全球範圍內困擾著這些有蹄動物,導致疾病、死亡和流產。事實上,它已被指定為對豬影響最大的經濟疾病,每年因死亡和醫療治療使北美牲畜生產者損失 6 億美元。疫苗接種在很大程度上未能阻止該綜合徵的傳播,但密蘇里大學生物學家提出的一種新方法可能標誌著一個轉折點。他們是最早開發革命性 CRISPR/Cas9 基因編輯方法商業農業應用的團隊之一——培育出對感染具有抵抗力的豬。
CRISPR/Cas9 是一種基因操作工具,科學家可以使用它以極高的精度對 DNA 進行修改。該工具在研究界引起了轟動,因為它允許快速修改基因功能,取代了較舊且效率較低的方法。對於豬繁殖與呼吸綜合徵,密蘇里州的蘭德爾·普拉瑟、克里斯汀·惠特沃思和凱文·威爾斯轉向該技術,培育出三隻小豬,這些小豬細胞上缺少一種蛋白質,而這種蛋白質充當病毒的入口。編輯過的小豬與七隻正常小豬被放在一起,然後它們都被接種了豬繁殖與呼吸綜合徵病毒。
大約五天後,正常豬開始發燒生病,但基因編輯豬沒有。儘管與生病的同舍夥伴共處一室,但在整個 35 天的研究期間,它們仍然保持最佳健康狀態。血液檢測還顯示,經過編輯的動物沒有產生針對該病毒的抗體——進一步證明它們完全避開了感染。“我預計豬會感染病毒,但不會病得那麼重,”普拉瑟說。“但這簡直是天壤之別。這些豬與其他咳嗽的豬一起跑來跑去,但它們安然無恙。” 該研究結果發表在《自然生物技術》雜誌上。
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這項工作和其他最近的實驗證明了 CRISPR/Cas9 在家畜護理方面的潛力。去年年底,加州大學戴維斯分校的遺傳學家採用了這項新技術,培育出不長角的奶牛。這一成果是一大福音:通常會對奶牛進行去角,以保護農民和其他牛免受傷害,但這個過程對於牛來說可能是非常痛苦和危險的。
參與無角奶牛開發的遺傳學家 Alison Van Eenennaam 表示,未來可能會以這種方式生產更多牲畜。“這類似於育種,”她指出。“這只是精準育種。”