中韓合作利用轉(zhuǎn)基因培育肌肉豬 渾身是肉無脂肪

中韓合作利用轉(zhuǎn)基因培育肌肉豬 渾身是肉無脂肪

一說“五花肉”你必定會聯(lián)想到豬，但你有沒有想過，也許有一天五花肉會在豬身上消失呢?英國《每日郵報》6月30日報道，韓國首爾大學分子生物學家金振秀（音譯）和同事利用靶向基因敲除技術(shù)“Talen”去掉了豬體內(nèi)的肌肉生長抑制基因，然后把這些改造過的基因植入豬的胚胎細胞中，讓母豬生下32頭小豬。這些小豬的肌肉細胞會不受限制地生長，變成“肌肉豬”，而不是像同伴那樣長成肥嘟嘟的體型。 8個月后，有13只小豬存活下來，而目前僅存2只，其中只有一只被評估為“健康”。金振秀說，過去人們?yōu)榕嘤环N動物新品種需要耗費幾十年時間，但在基因技術(shù)幫助下，在較短時間內(nèi)就能完成。不過，研究人員尚沒有把“肌肉豬”引入人們?nèi)粘Ｊ匙V的打算。當前不少國家規(guī)定，由于不清楚轉(zhuǎn)基因肉類對環(huán)境和人體健康的影響，不允許銷售這種肉類。

另據(jù)中國吉林省延邊大學網(wǎng)站消息，此項成果系該校尹熙俊教授課題組與韓國首爾國立大學Jin-Soo Kim團隊合作完成。學校官網(wǎng)刊登了相關(guān)報道：

日前，Nature/news報道了延邊大學尹熙俊教授團隊的研究成果，報道題目為“Super-muscly pigs created by small genetic tweak”（通過基因小范圍改良生產(chǎn)超級瘦肉型豬， Nature 523，13-14 02 July 2015 doi:10.1038/523013a）。此項創(chuàng)新性成果是由我校尹熙俊教授課題組與首爾國立大學Jin-Soo Kim團隊合作完成?！禢ature》雜志是國際上最具影響力的學術(shù)期刊之一。其發(fā)表的論文代表了某一重要科學問題的實質(zhì)性進展，具有近期和遠期的重要影響，此次為我校首次在Nature News上報道的科研成果。

Nature 報道，比利時藍牛是比利時肉牛的當家品種，經(jīng)過數(shù)十年的培育發(fā)展成為擁有雙肌基因，肌肉發(fā)達、體形健碩的“健美牛”。研究團隊利用新一代基因組編輯技術(shù)及體細胞核移植技術(shù)，不依賴于外源DNA序列的導(dǎo)入，模擬大動物肌肉生長抑制素基因(Myostatin，MSTN)的自然突變，獲得雙肌性狀公豬，其均表現(xiàn)出肌肉超表達特征，這種雙肌性狀豬可能將成為第一批被批準用于人類可食用的基因改良動物。

MSTN是骨骼肌生長發(fā)育的負調(diào)控因子，其活性的喪失表現(xiàn)為動物的“雙肌”性狀，在自然界中已發(fā)現(xiàn)MSTN基因突變的牛、羊，犬，人等。其中，突變牛已選育成新的肉牛品種，被世界數(shù)十個國家引進作為雜交改良的終端父本，該牛肉肉質(zhì)柔軟、脂肪及膽固醇含量低、蛋白質(zhì)含量高，稱為“心臟有益牛肉”很受歐美國家消費者青睞。然而，在自然界中尚未發(fā)現(xiàn)MSTN基因突變的豬。為引入MSTN突變，研究團隊利用TALEN基因編輯技術(shù)，通過構(gòu)建與核酸內(nèi)切酶的融合蛋白，在特異位點打斷目標基因DNA序列，從而可在該位點進行DNA編輯修飾操作，如knock-out、knock-in、堿基替換、點突變或基因修飾等。

該研究團隊設(shè)計構(gòu)建能高效敲除MSTN基因的質(zhì)粒通過電轉(zhuǎn)染法轉(zhuǎn)染豬胎兒成纖維細胞，磁珠分選陽性細胞作為供體細胞，化學輔助去核方法去核后進行體細胞核移植;經(jīng)胚胎移植確定妊娠后取出胎兒進行基因測序，以MSTN雙側(cè)基因敲除胎兒細胞作為供體細胞再次進行體細胞核移植，獲得32頭雙肌性狀豬（其中13頭存活到8個月）。本研究中基因敲除質(zhì)粒的構(gòu)建以及基因測序是由Pro. Kim團隊承擔，延邊大學尹熙俊教授團隊負責基因轉(zhuǎn)染，體細胞克隆及克隆動物的生產(chǎn)和管理。

德國Friedrich Loeffle研究所基因編輯工具領(lǐng)域的資深研究者Heiner Niemann稱，該豬表現(xiàn)出典型的雙肌動物性狀，這類動物的典型特征是背臀肌肉發(fā)達。

尹熙俊教授介紹說，雖然生產(chǎn)出的雙肌性狀豬具有其他雙肌性狀動物普遍存在的管理難題，如難產(chǎn)、仔豬成活率低等一系列問題，但可用于建立新概念瘦肉型品種，提高瘦肉率、肉品質(zhì)及經(jīng)濟效益，達到產(chǎn)業(yè)化目的。

新一代基因編輯應(yīng)視為是在傳統(tǒng)誘變育種的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的新技術(shù)，在安全性上與傳統(tǒng)的誘變育種技術(shù)更具有可比性—兩者在本質(zhì)上都相當于人工誘變技術(shù)，都只是加速了自然突變的進程。而這項新的育種技術(shù)比傳統(tǒng)的誘變育種精確性更高、周期更短。由于該項新技術(shù)可以不依賴于外源DNA序列的導(dǎo)入，通過該技術(shù)獲得的遺傳修飾的生物材料，實際上與自然界長期進化形成的各類天然多態(tài)性個體相比不存在本質(zhì)區(qū)別。目前美國政府已于2012年批準了首個基因組定向修飾獲得的植物材料，可以直接作為常規(guī)品種進行田間評價。

康錦丹博士是尹熙俊教授團隊負責該項目的主要研究人員，是該研究成果的主要完成人之一。