發布日期:2018-03-06
近日,中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院、北京希諾谷生物科技有限公司與中國農業大學合作,將CRISPR/Cas9與體細胞核移植技術相結合,成功構建出世界首個基因敲除體細胞克隆狗模型。該研究成果以封面文章發表在Journal of Genetics and Genomics雜志上。
狗是人類最早馴化的動物之一,千百年來,狗作為人類的同伴,被用于看家護院、狩獵、導盲、警用及救援等工作。狗在營養代謝、生理解剖等方面與人類極其相似,且發現狗有200多種遺傳疾病與人類的遺傳疾病相似,因此狗也是研究人體生理和疾病發生機理的理想實驗動物。
CRISPR/Cas9與體細胞核移植技術的結合,使得構建更多模擬人類復雜疾病的模型成為可能,這將為開發人類疾病新的治療手段和藥物提供新的實驗動物模型,同時也將加速培育出更多含優遺傳良性狀狗的新品種。
研究團隊選取ApoE基因用于構建心血管疾病模型,為動脈粥樣硬化研究提供更有效的大動物模型。首先,與之前構建MSTN基因敲除狗的方法一樣,通過在狗的受精卵胞質中注射mRNA對犬的ApoE基因進行編輯,最終成功獲得2只ApoE基因敲除狗,“蘋果”(公犬)和“葫蘆”(母犬)。雖然2只基因敲除狗在ApoE基因位點上都進行了編輯,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受精卵胞質注射方法存在的基因編輯方式不一樣的問題,研究人員接著進行了體細胞克隆的實驗。ApoE基因敲除犬“蘋果”的耳部皮膚成纖維細胞作為核移植供體細胞進行體細胞克隆,移植代孕受體4只,其中2只成功懷孕并分娩產下3只幼犬,分別取名為“龍龍”,“希希”和“諾諾”。
這標志著我國繼韓國之后第二個獨立掌握犬體細胞克隆技術的國家,同時也是世界首例基因敲除體細胞克隆犬。將CRISPR/Cas9與體細胞克隆技術相結合,可以短時間內獲得大量具有相同遺傳背景的動物模型。通過這一技術成功的在6個月內獲得3只與“蘋果”具有相同遺傳信息的動脈粥樣硬化模型狗。
來源:中科院廣州生物院