Аннотация к проекту № 18-29-07079 (РФФИ)

Развитие технологий геномного редактирования с применением сайт-специфических экзонуклеаз (ZNF, TALEN, CRISPR/Cas9) открыло новые возможности для введения направленных генетических изменений в эмбриональные линии животных и птицы. Данные технологии находят все более широкое применение, благодаря высокой эффективности и специфичности, а также простоте и относительно малой трудоемкости. С использованием геномного редактирования в животноводстве связывают не только надежды на ускорение процесса создания пород с хозяйственно-полезными признаками, включая повышение устойчивости к заболеваниям, но и создание особей, несущих фенотипы, привнесение которых в популяции животных и птицы методами традиционной селекции является невозможным или затруднено. Создание линий сельскохозяйственной птицы, передающих привнесенные генетические изменения по наследству, требует проведения манипуляций на уровне генеративных клеток. Однако особенности эмбрионального развития птиц не позволяют использовать для генноинженерных манипуляций методы, применяемые на млекопитающих, такие как микроинъекция и соматическое клонирование. У сельскохозяйственной птицы в качестве перспективных клеток-мишеней для внесения направленных генетических изменений рассматривается использование предшественников половых клеток – примордиальных зародышевых клеток и сперматогоний, обладающих способностью к самообновлению и дифференцировке с образованием зрелых половых клеток самцов – спермиев, что открывает широкие возможности для геномного редактирования с целью создания особей с заданными свойствами. Возможность геномного редактирования с использованием технологии CRISPR/Cas9 была показана на эмбрионах свиней посредством выключения гена NANOS2, ответственного за развитие генеративных клеток (Park K.E. et al., 2017). На сельскохозяйственной птице данные исследования ограничены. В этой связи, в рамках выполнения проекта будут оптимизированы условия геномного редактирования и получения модифицированных линий примордиальных зародышевых клеток и сперматогоний сельскохозяйственной птицы (куры, перепела) с использованием технологии CRISPR/Cas9. С использованием различных методических подходов будет получена птица с нокаутом генов FGF20 и HR, ассоциированных с формированием оперения и изучено проявление внесенных изменений (отсутствие оперения) у полученных модифицированных особей на уровне фенотипа.