基因編輯培育“雙肌型”豬，或成為首個獲得批準、供人食用的轉基因動物
隨著基因編輯技術的發展，科學家們可以肆意地將一種物種的基因插入到另一種物種中。
圖中的“雙肌型”豬可能成為第一個被批準用于人類食用的轉基因動物
根據Nature網站、《每日郵報》等報道，不同于常規的將來自一個物種的基因移植到另一個物種體內的基因改造技術，韓國首爾大學的科學家與中國延邊大學的動物克隆研究人員尹熙俊(Xi-junYin)進行合作，通過編輯單個的MSTN基因，繁殖出“雙肌型”豬。
科學家希望監管機構對這種僅改變單個基因繁殖出“雙肌型”豬持寬松態度，一經批準，或成為首個獲得批準、供人食用的轉基因動物。
“雙肌型”豬的靈感來源——比利時藍牛
比利時藍牛(BelgianBluecattle)是比利時當家的肉牛品種，其特點是早熟、溫馴，肌肉發達且呈重褶，肉嫩、脂肪含量少。科學家研究發現，比利時藍牛之所以這么大，是因為它們的一種蛋白質基因不能正常發揮作用。
這種蛋白質基因名為“肌肉生長抑制素”(myostatin，MSTN)基因，能在骨骼肌中廣泛表達的一類糖蛋白，其功能和表達量的變化可能會通過調節靶基因的表達，改變肌肉的纖維組成(紅、白肌的比例)及造成肌肉重量的變化，是調節肌肉生長的激素。
自從1997年McPherron發現肌肉生長抑制素對骨骼肌的生長有調節作用(負調節因子)，許多研究者試圖通過各種方法對MSTN基因進行研究，在畜牧業生產上有很好的應用前景，為提高動物產肉性能以及畜禽改良研究工作提供了新的途徑和研究思路，該基因在豬、人、綿羊和牛已被定位和標記。
能否批準供人類食用的轉基因動物備受爭議
截止目前，全世界尚未批準用于人類消費的轉基因動物，主要是擔心基因編輯技術可能會帶來的環境及健康的負面影響，如20年來快速生長的轉基因大西洋鮭魚一直陷入在監管困境中。
越來愈多的研究人員希望利用基因編輯來讓單基因喪失功能以避開“轉基因”的窘境。近來有關基因編輯在農業領域的應用報道，包括構建出無角的牛(有角類的動物難以使用標準程序來控制);繁殖出對抗非洲豬瘟病毒具有免疫力的基因工程豬。
技術的關鍵控制點——對MSTN基因的編輯
韓國首爾大學(SeoulNationalUniversity)的分子生物學家Jin-SooKim是領銜該項研究的科學家，他和同事們通過基因編輯，使某個基因缺陷或者敲除，構建出雙肌型豬的關鍵在于讓myostatin(MSTN)基因突變。
德國FriedrichLoeffler研究所率先使用基因編輯工具的先驅——HeinerNiemann表示，Jin-SooKim和他的研究小組還沒有發布他們的研究結果，但提供的豬照片顯現出了典型的雙肌型動物表型——發達的臀肌。
為了將MSTN基因突變導入到豬中，Jin-SooKim利用了一種叫做TALEN的基因編輯技術，即讓一種DNA切割酶連接一種DNA結合蛋白，DNA結合蛋白會將DNA切割酶引導到了細胞內的特異基因處(這里是MSTN基因)，然后切割它。細胞的自然修復系統會將DNA重新融合在一起，導致了基因功能失調。
研究小組在選擇出一個TALEN已敲除兩個拷貝MSTN基因的編輯了豬胚胎細胞后，Jin-SooKim的合作者、中國延邊大學動物克隆研究人員尹熙俊(Xi-junYin)，將這一細胞轉移到卵細胞中，生成了32個克隆小豬。
“雙肌型”豬的優勢和劣勢
中國延邊大學動物克隆研究人員尹熙俊表示，一方面，初期的試驗結果顯示：這些“雙肌型”豬可以表現出許多雙肌型牛的優勢，例如，每只動物可提供更瘦的豬肉以及更高的肉量。
另一方面，“雙肌型”豬也共同擁有一些問題，例如由于小豬體積過大使得分娩困難：32只小豬中只有13只活到了8個月大;目前還有2只仍然活著，但只有1只被認為是健康的。
下一步計劃1：將“雙肌型”豬作為種豬
Jin-SooKim和尹熙俊表示，他們通過基因編輯技術培育的“雙肌型”豬不僅僅用來生產豬肉，還打算利用它們來供應精子，出售給農民與正常的豬進行交配。
由“雙肌型”豬生育的后代雖然少一些肌肉，但它們只有一個MSTN基因遭到破壞，另一個MSTN基因正常，有可能會更健康;該研究小組現正采用另一種更先進的基因編輯技術——CRISPR/Cas9來完成后續的同類實驗，利用CRISP/CAS9以及靶向RNA直接顯微注射受精卵，可獲得肌肉生長抑制素基因(MSTN)敲除的后代產物。
下一步計劃2：將“雙肌型”豬上市，出售給中國農民
韓國科學家Jin-SooKim表示，一方面由于中國人對于豬肉的需求在不斷地上升，他希望能夠讓這些基因編輯豬上市出售給中國農民;另一方面中國正將大量資金投放于基因編輯，中國的監管環境可能會支持他的計劃(故選擇與中國科學家合作)，他認為中國在批準供人食用的轉基因動物方面，將會走在其他國家和地區的前面。
由于MSTN基因發生突變后，動物肌肉生長將加快，肌肉量也將增加，因此MSTN基因敲除豬的成功研制，有望培育出瘦肉率高和生長快的基因工程豬新品種，加快體細胞克隆豬產業化和轉基因豬新品種培育進程。去年9月，研究人員報告稱采用一種不同的基因編輯方法開發出了雙肌型牛和雙肌型綿羊的新品種。
來源： 畜牧商城—生物探索
