基因编辑让动物只生雌性

基因编辑让动物只生雌性

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对于很多家禽、家畜,若生下来是雄性,几乎即刻就被判了死刑。雄性的奶牛是人类所不需要的,因为它们不产奶;雄性的小鸡也经常一孵出来就被宰杀,因为它们未来不会下蛋。

最近,以色列科学家利用基因编辑术(CRISPR)让这件事情变得更为人道:干脆让我们所不需要的雄性家畜少生,生清一色的雌性后代。

研究人员在小鼠身上做了实验。雄性小鼠拥有XY染色体,雌性小鼠拥有XX染色体。其原理是,利用基因编辑术,在未出生的小鼠胚胎中,自动摧毁雄性Y染色体,导致雄性胚胎流产。

为了实现这一点,研究人员对Y染色体上的3个基因添加了标记,使它们成为“编辑”对象。这3个基因每一个对于胚胎发育都至关重要,只要毁掉一个就会导致流产。现在一下子标记3个,是为了提高准确率。

然后让这些小鼠与另一群转基因小鼠交配。转基因小鼠的DNA上携带有基因编辑术所使用的“剪切工具”——一段叫“Cas9”的DNA片段。这个DNA片段来自细菌。

理论上说,这样两群小鼠交配之后只会产下雌性后代。不过,由于基因编辑有时候定位不准,会出差错,所以在实践中还是会产下一定比例的雄性小鼠。目前雄雌比例为3:20。如果对Y染色体上更多的关键基因做编辑,那么雄雌比例会进一步降低。

2018年,科学家曾经用类似办法消灭了携带疟疾的蚊子。与这次稍有不同的是,他们在蚊子Y染色体上进行编辑,嵌入一段外来基因,使雄蚊子最后都发育成了雌蚊子,从而让整个疟蚊种群无法繁衍后代。

不过,当前这一方法用于家禽家畜还存在几个问题。一个问题是,并非所有动物都拥有XY性染色体。例如,鸡像许多鸟类一样,雄性拥有的是ZZ染色体,雌性则是ZW染色体。所以,上述方法不能奏效。不过,这个问题迟早可以解决。

另一个问题是,利用这种办法来产生清一色的雌性后代,需要让动物不停地流产,直到怀上雌性孩子,但这样效率太低了。

最大的问题则是,由于公众对转基因的反对,这项技术用于家畜不可能获得批准。