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通过精准胚胎介导的基因组编辑生产浅色、低吸热的荷斯坦弗里斯牛
背景 . 基因组编辑能够在一代内将有益的序列变异引入具有高遗传价值的动物的基因组中。这可以通过将变异引入原代细胞，然后通过体细胞核移植克隆从这些细胞中产生活体动物来实现。后一步与效率低下和由于供体细胞错误重编程而导致的发育问题有关，从而引起动物福利问题。直接编辑受精的单细胞胚胎可以规避这个问题，并且可能更好地与行业实施的基因改良策略相结合。方法 . 体外受精的合子被注射 TALEN 编辑器和修复模板，以在 PMEL 基因中引入已知的毛色稀释突变。在将经过验证的胚胎转移到受体体内发育至足月之前，通过聚合酶链反应和测序筛选注射胚胎的胚胎活检样本以查找预期的双等位基因编辑。对小牛进行基因分型，并用可见光和高光谱相机扫描其皮毛以评估热能吸收情况。主要结果 . 生产了多头具有精确编辑基因型的非嵌合型小牛，包括来自高遗传价值父母的小牛。与对照组相比，经过编辑的小牛显示出明显的毛色稀释，这与较低的热能吸收率有关。 结论 . 虽然活检筛查并不绝对准确，但可以通过胚胎介导的编辑轻松生产出非嵌合型、精确编辑的小牛。 PMEL 突变导致的较浅的毛色可以降低辐射热增益，这可能有助于减少热应激。 意义 . 该研究验证了推定的致病序列变异，以使放牧牛快速适应不断变化的环境条件。