#Мир

Китайцы «починили» свиней

Tambako The Jaguar / flickr

Китайские ученые восстановили у свиней способность к формированию бурого жира и нормальной терморегуляции, которая была утеряна в процессе эволюции. Вставка функционального гена термогенина взамен сломанного сделала поросят не только «морозоустойчивыми», но и менее жирными. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Поддерживать температуру тела на холоде млекопитающим помогает бурый жир — разновидность жировой ткани, богатой митохондриями. Бурый жир особенно развит у новорожденных животных. По мере взросления животные (в том числе человек) теряют его большую часть — за исключением видов, практикующих зимнюю спячку. Почитать про бурый жир поподробнее можно, например, здесь.

Основной функцией бурого жира является окисление липидов в митохондриях и рассеяние полученной энергии в тепло. За последний процесс отвечает белок термогенин, который кодируется геном UCP1. Термогенин в процессе эволюции исчез у птиц и рептилий, но есть у всех млекопитающих кроме ленивцев и свиней. По-видимому, у последних ген UCP1 «сломался» в те времена, когда предки современных свиней жили в тропическом климате, и термогенин, как и бурый жир, был им не нужен.

Так как термогенин помогает расходовать липиды, нарушение его функции связывают с предрасположенностью к ожирению за счет увеличения массы обычного, белого жира. Скорее всего, склонность свиней к запасанию жира сыграла роль в процессе их одомашнивания человеком. Однако в настоящее время повышенная чувствительность поросят к холоду дорого обходится фермерам. Около трети расходов на электроэнергию свинофермы в холодных регионах США составляет обогрев новорожденных поросят, без которого они часто умирают от переохлаждения.

Сотрудники нескольких пекинских институтов китайской академии наук решили эту проблему и вывели линию свиней с восстановленным термогенином. Получить эмбрионы с функциональным геном UCP1ученым помогли система геномного редактирования CRISPR/Cas9 и процедура клонирования.

Китайцы «починили» свиней. Получились худые и морозоустойчивые ГМ-поросята

Генетически модифицированные поросята породы Бама

Qiantao Zheng et al / PNAS, 2017

Поделиться

У свиней популярной породы бама (на основе этой породы китайцы ранее вывели маленьких домашних свиней) взяли стволовые клетки соединительной ткани. В геном этих клеток вместо «сломанного» собственного гена UCP1 вставили функциональный мышиный ген с регуляторным участком, ограничивающим его экспрессию жировой тканью. Ядра клеток со вставкой гена пересадили в яйцеклетки, и полученные «эмбрионы» подсадили суррогатным матерям. Три беременности из 13 оказались успешными, и в результате на свет появилось 12 генномодифицированных поросят.

 

При помощи позитронно-эмиссионной томографии ученые убедились, что у ГМ-поросят действительно восстановились запасы бурого жира в паховой области и активировался термогенез в тесте на холодоустойчивость. По сравнению с обычными поросятами, при выдерживании в холодном помещении с температурой 4 градуса Цельсия, ГМ-поросята поддерживали стабильную температуру тела.

Китайцы «починили» свиней. Получились худые и морозоустойчивые ГМ-поросята

Активация бурого жира у обычных поросят (WT) и с восстановленным термогенином (KI) в норме (RT) и при действии низкой температуры (Cold). График справа отражает температуру тела месячных поросят при выдерживании в холодном помещении в течение четырех часов

Qiantao Zheng et al / PNAS, 2017

Поделиться

Помимо устойчивости к холоду, восстановление функционального термогенина у свиней привело к тому, что животные стали запасать меньше белого жира. При том, что активность и потребление пищи у таких свиней не изменилось по сравнению с обычными, содержание жира в организме у них составило 15 процентов против 20 у обычных свиней. Процентное содержание «сухого» мяса при этом увеличилось на три пункта.

Китайцы «починили» свиней. Получились худые и морозоустойчивые ГМ-поросята

Слева: Отношение массы туши к общей массе тела у обычных свиней (синие столбики) и у ГМ-свиней (красные столбики) не отличается, но ГМ-свиньи демонстрируют чуть больший процент «сухого» мяса (CLP) и меньший процент жира (САЗ). Справа: график, отражающий толщину жировой складки у свиней.

Qiantao Zheng et al / PNAS, 2017

Поделиться

Учитывая, что усилия животноводов сейчас направлены на получение пород свиней с уменьшенным содержанием жира, новая китайская порода наверняка станет востребованной в аграрной промышленности.

Дарья Спасская

https://cont.ws/@drozd/752942

«Только дурак нуждается в порядке — гений господствует над хаосом»

(Кликнув на это окошко вы увидите все статьи данного автора опубликованные на нашем сайте ранее)

Click to comment

Добавить комментарий

ТОП НЕДЕЛИ

Flag Counter
To Top
Перейти к верхней панели