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La proteina di disaccoppiamento 1 (UCP1) si trova nella membrana mitocondriale interna e genera calore disaccoppiando la sintesi di ATP dal transito dei protoni attraverso la membrana interna. La UCP1 è un elemento chiave della termogenesi senza tremore ed è molto importante nella regolazione dell'adiposità corporea. I maiali non hanno un gene UCP1 funzionale, il che si traduce in una scarsa termoregolazione ed una maggiore sensibilità al freddo e in un problema economico e di benessere dei suini a causa della mortalità neonatale. I suini hanno anche una tendenza all'accumulo di grasso, che può essere correlato alla loro mancanza di UCP1, e quindi influenza l'efficienza della produzione suina.
Il presente studio mostra l'uso della tecnica CRISPR / Cas9 per inserire in modo efficiente l'adiponectina del topo-UCP1 nel locus UCP1 suina endogena. I suini UPC1 knock-in (KI) derivanti, hanno mostrato una migliore capacità di mantenere la temperatura corporea durante l'esposizione al freddo acuto, senza alterazioni nei livelli di attività fisica o nel dispendio energetico totale giornaliero (DEE-daily energy expenditure). Inoltre, l'espressione ectopica di UCP1 nel tessuto adiposo bianco (WAT) ha ridotto drasticamente la deposizione di grasso del 4,89% (P <0,01), ed ha aumentato la percentuale di carne magra (CLP; P <0, 05). Gli studi hanno indicato che la perdita di grasso dopo l'attivazione di UCP1 in WAT era correlata a un'alta lipolisi.
I suini UCP1 KI sono una risorsa potenzialmente preziosa per la produzione di suini grazie alla loro combinazione di adattamento al freddo, il che migliora il benessere dei suini e riduce le perdite economiche, e la minore deposizione di grasso e una maggiore produzione di carne magra.
Qiantao Zheng, et al. Reconstitution of UCP1 using CRISPR/Cas9 in the white adipose tissue of pigs decreases fat deposition and improves thermogenic capacity. PNAS November 7, 2017 vol. 114 no. 45. doi: 10.1073/pnas.1707853114
