Cosmo 是一头 110 磅重的小牛犊，于 2020 年 4 月在加州大学戴维斯分校出生。科学家成功地将他作为胚胎进行基因组编辑，以产生更多的雄性后代。图片来源：Alison Van Eenennaam/加州大学戴维斯分校
科学家使用 CRISPR 技术插入性别决定基因。
加州大学戴维斯分校的科学家们成功地培育出一头名为 Cosmo 的公牛犊，它作为胚胎进行了基因组编辑，这样它就能产生更多的雄性后代。该研究于昨天（2020 年 7 月 23 日）在 美国动物科学学会的海报中展示 会议。
使用基因组编辑技术 CRISPR，研究人员可以对基因组进行有针对性的切割或插入有用的基因，这被称为基因敲入。在这种情况下，科学家成功地将牛 SRY 基因（负责启动雄性发育的基因）插入或敲入牛胚胎中。这是首次在牛中通过胚胎介导的基因组编辑对大序列 DNA 进行靶向基因敲入。
加州大学戴维斯分校动物科学系的动物遗传学家 Alison Van Eenennaam 说：“我们预计 Cosmo 继承了这种 SRY 基因的后代会长得像雄性一样，无论他们是否继承了 Y 染色体。”
更多的男性，更多的牛肉
Van Eenennaam 说，生产更多公牛的部分动机是公牛在将饲料转化为体重增加方面的效率提高了约 15%。他们比女性更省油。此外，它们的加工重量往往较重。
这也可能是环境的胜利，生产相同数量的牛肉所需的牛更少。 “牧场主可以生产一些雌性牛作为替代品，并引导更高比例的雄性牛上市，”与 Van Eenennaam 一起领导该项目的动物科学博士后研究员乔伊·欧文说。
艰辛的旅程
SRY 基因被插入牛第 17 号染色体，这是一个基因组安全港位点。这确保了遗传元件的功能可预测，并且不会破坏相邻基因的表达或调节。在尝试敲入 X 染色体上的基因失败后选择了 17 号染色体，这将导致公牛只产生雄性后代。 Cosmo 预计将产生 75% 的雄性后代——正常的 50% 的 XY 动物和另外 25% 的继承 SRY 基因的 XX 动物。
“开发将基因插入发育中的胚胎的方法花了两年半的时间，又花了两年时间才成功怀孕，”欧文说。但在 2020 年 4 月，一头 110 磅的健康雄性小牛诞生了。
“这是一项真正的爱的劳动，”Van Eenennaam 说。
她说这只是研究的开始。 Cosmo 将在一年内达到性成熟，他将被培育成研究遗传 17 号染色体上的 SRY 基因是否足以触发 XX 胚胎中的雄性发育途径，并产生长得像雄性的后代。由于食品和药物管理局将动物的基因编辑作为药物来监管，因此 Cosmo 和他的后代不会进入食物供应。
该团队的其他研究人员包括加州大学戴维斯分校动物科学系的 James Murray、Pablo Ross、Sadie Hennig 和 Jason Lin，以及加州大学戴维斯分校兽医学院的 Bret McNabb 和 Tamer Mansour。
该项目得到了美国农业部生物技术风险评估资助计划、加州大学戴维斯分校加州农业实验站和美国农业部 NIFA 国家需求研究生和研究生奖学金的支持。
