發(fā)布日期:2018-03-06
近日,中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院、北京希諾谷生物科技有限公司與中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)合作,將CRISPR/Cas9與體細(xì)胞核移植技術(shù)相結(jié)合,成功構(gòu)建出世界首個(gè)基因敲除體細(xì)胞克隆狗模型。該研究成果以封面文章發(fā)表在Journal of Genetics and Genomics雜志上。
狗是人類(lèi)最早馴化的動(dòng)物之一,千百年來(lái),狗作為人類(lèi)的同伴,被用于看家護(hù)院、狩獵、導(dǎo)盲、警用及救援等工作。狗在營(yíng)養(yǎng)代謝、生理解剖等方面與人類(lèi)極其相似,且發(fā)現(xiàn)狗有200多種遺傳疾病與人類(lèi)的遺傳疾病相似,因此狗也是研究人體生理和疾病發(fā)生機(jī)理的理想實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。
CRISPR/Cas9與體細(xì)胞核移植技術(shù)的結(jié)合,使得構(gòu)建更多模擬人類(lèi)復(fù)雜疾病的模型成為可能,這將為開(kāi)發(fā)人類(lèi)疾病新的治療手段和藥物提供新的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型,同時(shí)也將加速培育出更多含優(yōu)遺傳良性狀狗的新品種。
研究團(tuán)隊(duì)選取ApoE基因用于構(gòu)建心血管疾病模型,為動(dòng)脈粥樣硬化研究提供更有效的大動(dòng)物模型。首先,與之前構(gòu)建MSTN基因敲除狗的方法一樣,通過(guò)在狗的受精卵胞質(zhì)中注射mRNA對(duì)犬的ApoE基因進(jìn)行編輯,最終成功獲得2只ApoE基因敲除狗,“蘋(píng)果”(公犬)和“葫蘆”(母犬)。雖然2只基因敲除狗在ApoE基因位點(diǎn)上都進(jìn)行了編輯,但2只狗的基因編輯方式是不一樣的,其中“葫蘆”的編輯方式并未造成移碼突變,不是理想的模型。
為解決CRISPR/Cas9受精卵胞質(zhì)注射方法存在的基因編輯方式不一樣的問(wèn)題,研究人員接著進(jìn)行了體細(xì)胞克隆的實(shí)驗(yàn)。ApoE基因敲除犬“蘋(píng)果”的耳部皮膚成纖維細(xì)胞作為核移植供體細(xì)胞進(jìn)行體細(xì)胞克隆,移植代孕受體4只,其中2只成功懷孕并分娩產(chǎn)下3只幼犬,分別取名為“龍龍”,“希希”和“諾諾”。
這標(biāo)志著我國(guó)繼韓國(guó)之后第二個(gè)獨(dú)立掌握犬體細(xì)胞克隆技術(shù)的國(guó)家,同時(shí)也是世界首例基因敲除體細(xì)胞克隆犬。將CRISPR/Cas9與體細(xì)胞克隆技術(shù)相結(jié)合,可以短時(shí)間內(nèi)獲得大量具有相同遺傳背景的動(dòng)物模型。通過(guò)這一技術(shù)成功的在6個(gè)月內(nèi)獲得3只與“蘋(píng)果”具有相同遺傳信息的動(dòng)脈粥樣硬化模型狗。
來(lái)源:中科院廣州生物院