Editace genomu, editace bází nebo gene drive – to jsou horké novinky genového inženýrství, které mohou v dohledné době výrazně promluvit do chovu a šlechtění hospodářských zvířat. V minulém čísle Našeho chovu jsme zmínili několik technik, které dokáží s genomem organismů dělat doslova co nás napadne.
Jaké praktické uplatnění by mohly najít zmíněné techniky u živočichů
Editace genomu pomocí zinkových prstů, TALEN nebo CRISPR našla uplatnění také u hospodářských zvířat. Byly tak upraveny genomy prasat, skotu, ovcí, koz, ryb (např. kapra, sumečka nebo tilapie) a drůbeže. K častým zásahům do genomu hospodářských zvířat patří narušení genu pro myostatin. Jde o navození stejné mutace, jaká vznikla zcela přirozeně u skotu plemene belgické modrobílé a zajistila mu tak vysokou zmasilost. Myostatin kontroluje vývoj svalů a pokud tato bílkovina v organismu chybí nebo není funkční, svaly „přerůstají“. Cíleným zásahem genu pro myostatin se podařilo zvýšit růst svaloviny u dalších plemen skotu, ale i u prasat, ovcí, koz a dokonce i ryb (kapra a pstruha).
Masný skot
Ve Spojených státech pracuje tým pod vedením Alison van Eenennaamové na vzniku linie masného skotu, která by zajišťovala vysokou zmasilost jak u býků, tak u jalovic. Vědci se snaží přenést na samičí chromozom X geny, které se vyskytují na chromozomu Y a zajišťují vývoj samčího pohlaví. Samice, které by takový gen na chromozomu X zdědily, by se vyvíjely jako samci, i když by měly konstelaci pohlavních chromozomů XX.
Ryby
Genetická manipulace s vývojem pohlaví je zajímavá i pro chovy ryb. Například ryby s intenzivním růstem navozeným tradičními metodami genového inženýrství nebo editací genomu jsou považovány za vážnou hrozbu pro životní prostředí. Pro případ úniku z chovných zařízení je u nich proto na několika stupních eliminována možnost další reprodukce. Ryby jsou chovány v lokalitách, kde ve volných vodách nežije divoký druh, který by se mohl s uniklými rybami křížit. Tyto lokality jsou vybírány i tak, aby tamější klimatické podmínky snížily pravděpodobnost přežití uprchlých ryb buď vysokými teplotami vody, nebo naopak zamrzáním vod na dlouhou dobu během zimy. Produkční chov se omezuje jen na ryby, které jsou neplodné například proto, že je u nich navozena polyploidie. Editací genomu lze zablokovat produkci hned několika pohlavních hormonů a tím dosáhnout u ryb stoprocentní neplodnosti. Tým vedený Rexem Dunhamem ve Spojených státech usilovně pracuje na vývoji neplodných sumečků tečkovaných, kteří patří v USA k nejčastěji chovaným sladkovodním rybám.
Ing. Kristýna Hošková, PhD.,1
Ing. Tereza Žalmanová, PhD., 1
Ing. Jan Nevoral, PhD.,2
Ing. Šárka Prokešová, 3
Prof. Ing. Jaroslav Petr, DrSc.,1
1) Výzkumný ústav živočišné výroby v. v. i.
2) Biomedicínské centrum Lékařské fakulty UK v Plzni
3) Fakulta agrobiologie, potravinových a přírodních zdrojů, ČZU v Praze
Více v Našem chovu 10/2018
Gen rohatosti skotu
Dalším příkladem použití editace genomu u hospodářských zvířat je záměna alel genu, který podmiňuje rohatost skotu. Do dědičné informace holštýnského skotu tak byla vnesena dominantní alela genu POLLED vyvolávající bezrohost. Pro tuto záměnu alel byla použita příslušná sekvence z DNA skotu plemene angus. Podařilo se tak získat linii bezrohého holštýnského skotu odvozenou od zvířat s vysokou užitkovostí. Dosavadní snahy podchytit křížením alelu POLLED přirozeně se vyskytující u holštýnského skotu nevedly ani po několika desetiletích ke vzniku bezrohé linie se špičkovou mléčnou užitkovostí. Editace genomu to dokázala velmi rychle. Linie bezrohého holštýnského skotu je významným příspěvkem pro zlepšení welfare zvířat, pro bezpečnost práce a snížení nákladů spojených s chovem, protože telata jsou ušetřena odrohování.
