科学家构建出世界首个基因敲除体细胞克隆狗模型

医疗健康 来源:中科院广州生物院 作者: 王晓民

近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院、北京希诺谷生物科技有限公司与中国农业大学合作,将CRISPR/Cas9与体细胞核移植技术相结合,成功构建出世界首个基因敲除体细胞克隆狗模型。该研究成果以封面文章发表在Journal of Genetics and Genomics杂志上。

狗是人类最早驯化的动物之一,千百年来,狗作为人类的同伴,被用于看家护院、狩猎、导盲、警用及救援等工作。狗在营养代谢、生理解剖等方面与人类极其相似,且发现狗有200多种遗传疾病与人类的遗传疾病相似,因此狗也是研究人体生理和疾病发生机理的理想实验动物。

CRISPR/Cas9与体细胞核移植技术的结合,使得构建更多模拟人类复杂疾病的模型成为可能,这将为开发人类疾病新的治疗手段和药物提供新的实验动物模型,同时也将加速培育出更多含优遗传良性状狗的新品种。

研究团队选取ApoE基因用于构建心血管疾病模型,为动脉粥样硬化研究提供更有效的大动物模型。首先,与之前构建MSTN基因敲除狗的方法一样,通过在狗的受精卵胞质中注射mRNA对犬的ApoE基因进行编辑,最终成功获得2只ApoE基因敲除狗,“苹果”(公犬)和“葫芦”(母犬)。虽然2只基因敲除狗在ApoE基因位点上都进行了编辑,但2只狗的基因编辑方式是不一样的,其中“葫芦”的编辑方式并未造成移码突变,不是理想的模型。

为解决CRISPR/Cas9受精卵胞质注射方法存在的基因编辑方式不一样的问题,研究人员接着进行了体细胞克隆的实验。ApoE基因敲除犬“苹果”的耳部皮肤成纤维细胞作为核移植供体细胞进行体细胞克隆,移植代孕受体4只,其中2只成功怀孕并分娩产下3只幼犬,分别取名为“龙龙”,“希希”和“诺诺”。

这标志着我国继韩国之后第二个独立掌握犬体细胞克隆技术的国家,同时也是世界首例基因敲除体细胞克隆犬。将CRISPR/Cas9与体细胞克隆技术相结合,可以短时间内获得大量具有相同遗传背景的动物模型。通过这一技术成功的在6个月内获得3只与“苹果”具有相同遗传信息的动脉粥样硬化模型狗。

(原标题:封面论文 | 世界首个基因敲除体细胞克隆狗模型)
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