已经使用 CRISPR 基因编辑技术确定了影响大西洋鲑鱼对病毒性疾病抵抗力的基因。这一发现结合了基因组学和基因编辑技术,让我们深入了解了为什么一些鲑鱼具有抗药性,而另一些则容易感染传染性胰腺坏死病毒 (IPNV)。
这些发现可能会导致更准确地选择繁殖鱼类,这将有助于在鲑鱼养殖中使用称为标记辅助选择的过程持续成功地控制疾病。
“在鲑鱼育种中使用标记辅助选择来控制传染性胰腺坏死病毒已导致疫情暴发显着减少,每年可挽救数百万条鲑鱼。发现这种效应背后的基因可能有助于更准确的选择,也为未来可能在无法进行标记辅助选择的菌株或物种中控制疾病的途径打开大门,”水产养殖个人主席罗斯休斯顿教授说罗斯林研究所的遗传学。
该研究是最早将基因编辑应用于养殖鱼类抗病性的研究之一,强调了该技术在提高其他鲑鱼品系或虹鳟鱼等类似物种的抗性方面的潜在应用。
研究人员使用先前对年轻鲑鱼进行的疾病研究的数据和样本,并应用全基因组测序来精细绘制以前与 IPNV 抗性相关的 DNA 区域。
他们在先前被确定为影响抗病性的主要区域内查明基因的搜索突出了一种称为 Nedd8 激活酶 E1 (Nae1) 的基因。
然后,研究人员使用基因编辑技术从鲑鱼细胞中去除 Nae1 基因,并在单独的实验中使用化学方法阻止该基因形成的 Nae1 酶在鲑鱼细胞中发挥作用。
在这两种情况下,限制暴露于病毒的细胞中 Nae1 的功能会导致病毒在这些细胞中的复制显着下降。
已知 Nae1 基因参与了与病毒在其他物种(包括人类)中复制相关的生物学过程,这表明类似的生物学途径可能是鲑鱼感染 IPNV 的原因。
该团队现在将专注于评估 Nae1 对暴露于病毒的年轻鲑鱼抗病能力的影响。
该研究由罗斯林研究所和亨德里克斯遗传学公司以及斯特灵大学、环境、渔业和水产养殖科学中心以及乌普萨拉大学共同进行。
该论文发表在《基因组学》杂志上,并得到了英国研究与创新部门的生物技术和生物研究委员会以及 Hendrix Genetics 的支持。基因编辑研究是财团项目 AquaLeap 的一部分。
“通过遗传学,我们能够支持全球食品挑战。基因编辑和标记辅助选择等遗传技术提供了创新或加速可持续解决方案的方法。疾病仍然是任何蛋白质价值链的主要挑战之一。这一独特的发现带来了Hendrix Genetics 首席创新和技术官 Johan van Arendonk 说,我们离应对这一挑战更近了一步,并帮助我们为可持续动物育种设定了新标准。
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