Tilbake til søkeresultatene

FFL-JA-Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri

Preparing for disease control by gene editing for a more sustainable livestock production

Alternativ tittel: Forberede sykdomsbekjempelse ved genredigering for en mer bærekraftig husdyrproduksjon

Tildelt: kr 5,1 mill.

En av de vanskeligste egenskapene å forbedre med tradisjonell avl er sykdomsresistens. Ny teknologi innen genredigering gjør det mulig med high-throughput genomisk CRISPR screening for å finne hvilke gener som er viktige for resistens mot ulike patogener hos husdyr. Ideen med et genomisk CRISPR screen er at hvert gen i genomet blir målrettet slått av (knock-out) ved hjelp av guide RNAs (gRNAs). gRNAs settes inn i en vector som bringes inn i celler for å slå av genene som gRNAs koder for. Cellestudier gjør at vi kan jobbe med patogener uten at det går utover dyrevelferd. Ved å tilsette patogen til cellene som har fått gRNAs er det mulig å finne kandidatgener for resistens ved å sekvensere cellene som overlever patogenet. Sekvenseringen vil vise hvilke gener som er slått ut og som dermed er viktige for resistens. Denne typen studier er allerede kjent for menneske og mus, mens verktøy for slike studier i husdyr ikke er kommersielt tilgjengelig. Vi har i dette prosjektet etablert cellekulturer som egner seg for slike store eksperimenter i gris og storfe, og vi har også designet gRNA bibliotek for disse to artene. Disse bibliotekene inneholder gRNAs for alle gener i genomet til gris og storfe. Vi ønsker videre å etablere CRISPR screening-teknologien ved å bruke patogener som er viktig for velferd hos norsk gris og storfe. E.coli gir diaré hos gris mens P.multocida gir lungeinfeksjon hos storfe, og begge disse patogenene står bak bruk av antibiotika i husdyr. I første omgang vil prosjektet gi oss svar på gener som er viktig for disse to patogenene, mens på lang sikt vil teknologien som utvikles i dette prosjektet kunne brukes på mange andre patogener.

Livestock meat industries are aiming for a more sustainable production and better food safety through focus on animal welfare, disease resistance, mortality and antibiotic use. Animal welfare and production efficiency can be severely affected by the presence of diseases, however, breeding for disease resistance is a difficult task as it requires high quality phenotypes on the disease status of animals in the population. This is hard to get because diseases are often caused by different pathogens and influenced by environmental factors. Gene editing technology offers new opportunities in breeding for disease resistance through identification and editing of important genes. The objective of this project is incorporating CRISPR screening tools in pig and cattle, to help solve the challenge of breeding for disease resistance. Main activities include screening of whole genome CRISPR edited cells with pathogens causing animal welfare and production losses due to diarrhea and lung infections in Norwegian livestock. Whole genome CRISPR screens have been successfully used to identify functional genes in several infectious diseases in human, however, these tools have not been developed in livestock previously. In Norway, diarrhea is the most important disease leading to piglet death, whereas respiratory infection is the most common disease in calves. Antibiotics are often used to treat both piglet diarrhea and bovine respiratory disease, however, antibiotics resistance is a concern. The identification of functional genes involved in host-pathogen interactions can not only be used for future gene editing to obtain resistant animals but also for identifying genetic markers to be used in traditional breeding today. Better animal welfare, less production loss and reduced carbon footprint contributes to further developed competitiveness of Norwegian livestock in a world that increasingly request sustainably produced food.

Aktivitet:

FFL-JA-Forskningsmidlene for jordbruk og matindustri