Ученые отредактировали геном сома и вставили ген аллигатора
Генетики вставили часть гена аллигатора в геном сома: генетическая модификация приносит более высокую устойчивость рыб к болезням, а также много вопросов
Американские генетики из Обернского университета в Алабаме недавно вставили часть ДНК китайского аллигатора (Alligator sinensis) в ДНК пятнистого сома (Ictalurus punctatus). Понятно, что это были не корыстные научные игры, сом приобрел ген противомикробного пептида из группы кателицидинов, который играет жизненно важную роль в естественной иммунной защите от бактериальных инфекций.
Такие же пептиды обнаружены у человека и ряда других млекопитающих, у птиц, крокодилов, а также, например, у лососевидных рыб. Эти антимикробные пептиды разрушают клеточные мембраны микробов, которые атакуют макрофаги и другие клетки естественной иммунной защиты.
Ученые использовали популярный генетический редактор CRISPR/Cas9, чтобы перенести ген от аллигатора к сому. В последующих экспериментах они подтвердили, что отредактированные сомы в несколько раз более устойчивы (от 100 до 400%) к бактериальным инфекциям и значительно лучше переживают такие инфекции.
При редактировании они поместили ген кателицидина в ген лютропина, или лютеинизирующего гормона, стимулирующего деятельность половых желез. С помощью этого вмешательства исследователи подавили способность отредактированных сомов к воспроизводству, что важно для ограничения возможного генетического загрязнения как у выращенных на ферме сомов, так и у рыб в дикой природе.
Исследователи ожидают, что их исследования будут способствовать разведению сома, который является важным видом разводимой рыбы в Соединенных Штатах. В настоящее время почти половина разводимых сомов погибает из-за инфекций, и в то же время среди патогенов рыб распространяется устойчивость к антибиотикам. В 2021 году на американских фермах, в основном в южных штатах, было произведено около 140 млн тонн сома. В то же время сомы составляют более 50 процентов спроса на рыбное мясо в США.
Несмотря на кажущийся успех эксперимента, остается вопрос, применима ли и в какой степени такая процедура также на практике. По словам генетика Грега Лутца, совершенно неясно, можно ли было бы создать таким же образом жизнеспособную и генетически здоровую линию (если бы гибриды рыб могли воспроизводиться). Существует также неопределенность в отношении утверждения генетически модифицированной рыбы для употребления в пищу человеком. Хотя ученые, участвовавшие в эксперименте, не побоялись бы съесть свою генетически модифицированную рыбу, уровень общественного признания такой рыбы остается без ответа и ключевым вопросом.
В настоящее время только ГМ-лосось AquAdvantage одобрен для употребления в пищу в США и Канаде, в котором ген роста атлантического лосося был заменен таким же геном тихоокеанского лосося. Процесс утверждения занял 11 лет и вызвал ряд споров, в том числе обвинения в том, что Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), которое имело юрисдикцию в отношении утверждения, не следовало своим собственным правилам.