作者:张梦然 来源:科技日报 发布时间:2023/5/12 11:46:39
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与“感染牛”生活在一起安然无恙
基因编辑小牛表现出抗病毒能力

 

科技日报北京5月11日电 (记者张梦然)美国科学家首次培育出对牛病毒性腹泻病毒(BVDV)具有抗性的基因编辑小牛,小牛对病毒的易感性显著降低,并且没有表现出明显的副作用。研究发表在《美国国家科学院院刊·Nexus》上。

BVDV是影响全球牛群健康的最重要病毒之一,自1940年代首次被发现以来,科学家们一直对其展开研究。这种病毒不会影响人类,但在牛群中具有高度传染性。

BVDV对怀孕的奶牛来说可能是灾难性的,因为它可以感染发育中的小牛,导致自然流产和低出生率。一些受感染的小牛存活到出生并终生感染,再将大量病毒传播给其他牛。尽管已有疫苗可用,但控制传播依然是一个难题。

在过去的20年里,科学家发现了导致奶牛感染的主要细胞受体(CD46)以及病毒与该受体结合的区域。研究人员在最新研究中修改了病毒结合位点以阻止感染。

参与该项目的美国农业部农业研究局肉类动物研究中心科学家表示,新研究的目标是使用基因编辑技术稍微改变CD46,这样它就不会与病毒结合,但仍会保留其所有正常的功能。

科学家们在细胞培养中看到有希望的结果后,使用CRISPR/Cas9系统编辑了牛皮肤细胞,在CD46受体中交换了6个氨基酸,培育出携带改变基因的胚胎。这些胚胎被移植到代孕奶牛体内,以测试这种方法是否也能减少活体动物的病毒感染。

第一头CD46基因编辑小牛“金格”已于2021年7月19日健康出生。小牛被观察了几个月,然后用病毒进行“攻击”以确定它是否会被感染。它与另一头感染BVDV的小牛一起生活了一个星期,这头小牛出生时就会传播病毒。金格的细胞对BVDV的易感性显著降低,且没有观察到不良健康影响。

BVDV并非罕见病毒,只要养牛业发达的国家它均有流行,病毒性腹泻甚至已成为美国牛场中的主要传染病。如今这项概念验证研究,证明了通过基因魔剪显著降低相关疾病负担完全可行。鉴于BVDV感染也会引发其他细菌性疾病,因此这一成果还能减少养牛业中抗菌素和抗生素的使用,为人们提供更安全健康的乳制品或肉制品。但下一步,科学家们还要继续密切观察小牛金格在生产和抚养后代方面的能力

 
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