Китайские ученые разработали портативную систему для экспресс-диагностики у овец гена FecBB, отвечающего за многоплодность. Метод на основе технологии CRISPR дает быстрый и точный визуальный результат и не требует сложного лабораторного оборудования, что позволяет применять его прямо на фермах.
Животные с мутацией FecBB в гене BMPR1B приносят больше ягнят. Поэтому для селекционеров важно выявлять носителей этого гена, чтобы повышать продуктивность стада. Традиционные методы генетического анализа занимают много времени и требуют отправки образцов в специализированные лаборатории.
В основе новой системы – сочетание технологии редактирования генов CRISPR/Cas12a и метода рекомбиназной полимеразной амплификации (RPA). Этот метод позволяет размножать нужные участки ДНК при постоянной низкой температуре, благодаря чему для анализа не нужны громоздкие термоциклеры.
Чтобы повысить точность теста, исследователи модифицировали его ключевые компоненты. Они внесли изменения в праймеры – короткие фрагменты ДНК, запускающие реакцию, – чтобы система CRISPR/Cas12a нацеливалась только на мутантный ген. Также были скорректированы направляющие молекулы РНК, что позволило добиться четкого визуального различия между образцами с мутацией и без нее.
Эффективность метода подтвердили, протестировав образцы крови 56 овец четырех разных пород. Результаты полностью совпали с данными контрольной проверки методом секвенирования по Сэнгеру, который считается золотым стандартом в генетике.
Новый метод может значительно ускорить генетический прогресс в овцеводстве. Фермеры смогут оперативно принимать решения по отбору животных, не ожидая неделями заключений из лабораторий. Как отмечают авторы исследования из Китайской академии сельскохозяйственных наук и Северо-Западного университета сельского и лесного хозяйства, предложенный подход универсален. Его можно адаптировать, чтобы выявлять другие важные генетические признаки не только у овец, но и у других сельскохозяйственных животных.
Статья с описанием разработки опубликована в Journal of Integrative Agriculture. Исследование получило финансовую поддержку в рамках национальной программы ключевых исследований и разработок Китая.