干细胞突破可以保护牲畜品种多样化

当维姆一位叔叔第一次进口黑白花牛精液开始他的奶牛场在印度在1990年代早期,他被誉为农业革命的前沿。他的第一代牛穿过母牛和。sahiwal之间,印度本地品种,似乎带着最佳的特征:母牛的牛奶产量高,。sahiwal的抗病性和极端天气宽容。

但几代后,进行越来越多的荷斯坦牛遗传学,牛成为病情加重,病情加重。他们患有乳腺炎、寄生虫和其他疾病。Sahiwal已经容忍。仅仅在十年前第一个黑白花牛叉,农场破产了。

“这种极端关注牛奶产量性状有有益的影响,但也有附带损害,”一位说,康奈尔大学动物科学副教授。“动物是由工业生产和工业是由利润。许多人思考未来两到三年内,不提前20年。”

今天,一位正在努力保持旧貌本地牛品种的遗传多样性通过基因银行,和他的实验室做出了突破,使长期存储和繁殖牛干细胞——细胞,可用于未来克隆已经灭绝的品种,或与其他品种已经严重交叉,他们失去了个性上最大的特点。

他们的研究结果发表在“有效的诱导和维持多能干细胞从牛体细胞,”发表在生物学开放在11月1日。第一作者Viju Vijayan Pillai曾在一位博士生,现在普渡大学兽医居民和Prasanthi Koganti,实验室的一位博士后。

传统上,农场保留一些高性能的公牛灌输他们的牛,与邻居交换公牛以防止近亲繁殖。在1980年代,大多数美国农民搬到人工授精,由没有大,危险的公牛,基因可以通过选择最优越的来自全国各地的男性。但是每个人都在寻找同样的特征,和现在的结果是,99%的美国荷斯坦牛只有两个公牛后裔,都出生于1960年代。

问题是全球蔓延牲畜:根据联合国近100牲畜品种灭绝在2000年至2014年之间,和另一个全球17%的牲畜品种灭绝的危险。,会带来严重的后果在气候变化增加温度,允许疾病和昆虫蔓延至新界和使特征像耐寒性和抗病性更加重要。

“如果一个新的疾病或生物突然进来,如果动物非常敏感,他们或多或少是均匀的,那么我们有一个非常,非常严重的问题在我们的手中,”一位说。

类似于挪威领导全球种子银行,一位倡导全球牲畜干细胞库。联合国和美国兽医协会都在呼吁家畜基因组银行。但保护家畜遗传比种子要复杂得多。全球64个国家建立了基因组的银行,包括美国;然而,这些银行主要是由低温贮藏牛精液。这种策略是好的,但干细胞保存要好得多,一位说。存储精液是一种有限的资源,它只提供了一半的基因组:精液需要与一个活生生的牛杂交,而干细胞可以用来克隆一个保存下来,纯种本地品种。

先前的努力产生牛干细胞的结果喜忧参半,因为科学是完全基于老鼠和人类研究,一位说。他的团队测序基因表达在大约400头牛囊胚的胚胎。利用系统生物学的方法,他们发现最重要途径,为干细胞自我更新的过程,并确定所需的条件下防止干细胞分化成其他类型的细胞。

“使用干细胞,可以保存完整的基因组,然后再生动物在未来任何时间点,”一位说。“干细胞自我更新和是不朽的,因此您可以使用一些,再冰冻。这提供了一个取之不尽的商店,您可以使用未来。”

参考:皮拉伊VV, Koganti PP、祺TG、高隆,巴特勒WR,一诉有效的诱导和维持多能干细胞从牛体细胞。生物学开放。2021;10 (10):bio058756。doi:10.1242 / bio.058756

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