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弗朗西斯·克里克研究所(Francis Crick Institute)的科学家与肯特大学(University of Kent)合作，使用基因编辑技术，以100%的效率培育出只准雌性和只准雄性的小鼠窝。这项原理证明研究发表在今天(12月3日星期五)的《自然通讯》(Nature Communications)杂志上，展示了该技术如何可以用于提高科学研究中的动物福利，或许还可以用于农业。 在科学研究和农业中，通常需要雄性或雌性动物。例如，对雄性或雌性生殖的实验室研究只需要研究同一性别的动物。 动物是科学研究中必不可少的遗传工具，也是全球农业资源。在这两个领域，一个单一的性别往往需要多余。生产和宰杀非期望性别动物的伦理和经济负担是相当大的。以小鼠为模型，我们开发了一种合成的致命的双组分CRISPR-Cas9策略，以百分之百的效率生产只产雄性或雌性幼崽。值得注意的是，我们观察到相对于控制交配的产仔数有一定程度的补偿，这表明与标准育种设计相比，我们的系统有潜力增加期望性别的产量。双组分系统也可以用于产生出生后的性别特异性表型。我们的方法，利用CRISPR-Cas9的技术应用，可能适用于其他脊椎动物物种，并为实验室研究和农业的伦理改进提供了巨大的进步。 第夏洛特·道格拉斯(Charlotte Douglas)说:“当我们将基因组编辑过程分成两半时，这种方法就会起作用，在男性和女性之间，只有当这两部分通过繁殖在胚胎中相遇时，它才会被激活。有两半的胚胎不能发育超过非常早期的细胞阶段。 他说:“这项工作可能对科学实验室产生直接和有价值的影响，因为我们已经证明了它在老鼠身上是安全有效的，老鼠是一种用于医学和科学研究的常见哺乳动物。虽然很多研究需要两性都参与，但也有一些研究只需要一种。例如，在研究生殖系统、性别特异性疾病或某些激素时。 肯特大学分子遗传学和生殖学高级讲师Peter Ellis说:“当涉及到改善动物福利时，这项工作的影响可能是深远的，但应该在伦理和监管层面加以考虑。”“特别是，在任何潜在的农业用途之前，需要有广泛的公众对话和辩论，以及修改立法。在科学方面，还有许多工作要在数年内完成。还需要进一步的研究，首先开发针对不同物种的特定基因编辑工具包，然后检查它们的安全性和有效性。” Charlotte Douglas, Valdone Maciulyte, Jasmin Zohren, Daniel M. Snell, Shantha K. Mahadevaiah, Obah A. Ojarikre, Peter J. I. Ellis, James M. A. Turner. CRISPR-Cas9 effectors facilitate generation of single-sex litters and sex-specific phenotypes. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-27227-2 Animals are essential genetic tools in scientific research and global resources in agriculture. In both arenas, a single sex is often required in surplus. The ethical and financial burden of producing and culling animals of the undesired sex is considerable. Using the mouse as a model, we develop a synthetic lethal, bicomponent CRISPR-Cas9 strategy that produces male- or female-only litters with one hundred percent efficiency. Strikingly, we observe a degree of litter size compensation relative to control matings, indicating that our system has the potential to increase the yield of the desired sex in comparison to standard breeding designs. The bicomponent system can also be repurposed to generate postnatal sex-specific phenotypes. Our approach, harnessing the technological applications of CRISPR-Cas9, may be applicable to other vertebrate species, and provides strides towards ethical improvements for laboratory research and agriculture.  文章来源原创；如有侵权请及时联系PaperRSS小编删除，转载请注明来源。 温馨提示： 为方便PaperRSS粉丝们科研、就业等话题交流。我们根据10多个专业方向（植物、医学、药学、人工智能、化学、物理、财经管理、体育等），特建立了30个国内外博士交流群。群成员来源欧美、日韩、新加坡、清华北大、中科院等全球名校。 |
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