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科学家成功利用CRISPR-Cas9对爬行动物进行基因编辑

在一项新的研究中,来自美国佐治亚大学的研究人员发现一种可在爬行动物身上使用CRISPR-Cas9基因编辑工具的方法。相关研究结果近期发表在bioRxiv预印版服务器上,论文标题为“CRISPR-Cas9 Gene Editing in Lizards Through Microinjection of Unfertilized Oocytes”。在这篇论文中,他们描述了他们开发的这种技术,以及它在测试的蜥蜴中的效果。

随着科学家们试图更多地了解CRISPR-Cas9本身、它的工作机制及其潜在的应用,它已被用于各种各样的实验。不过,在早期,科学家们认为CRISPR不能与爬行动物一起使用,这是因为爬行动物具有独特的生殖系统---比如,雌性蜥蜴储存精子,仅在最方便的使用加以使用,这就使得注射CRISPR-Cas9工具较为困难(如果不是不可能的话)。此外,还存在将针插入卵壳而不损坏它和阻止胚胎发育的问题。但是,存在困难并未意味着不可能,正如这些研究人员发现的那样,他们开发出一种成功的解决方法:利用CRISPR-Cas9对几只蜥蜴中的细胞进行基因编辑。

为了在蜥蜴中使用CRISPR-Cas9,这些研究人员切开了几只测试的雌性蜥蜴并在受精前将这种编辑工具直接注射到卵子中,同时这些卵子仍然存在于母体的卵巢中,然后顺其自然发育。总之,他们将这种编辑工具注射到21只蜥蜴的146个卵子中。在他们的实验中,CRISPR-Cas9经编程后对酪氨酸酶编码基因进行编辑,其中这个基因负责确定蜥蜴的颜色---当它受到失活时,蜥蜴将患上白化病(albino)。他们报道,这种编辑技术成功了四次---4只患有白化病的蜥蜴出生了。他们指出他们的技术应当也适用于其他种类的蜥蜴。

在仔细研究患上白化病的蜥蜴中实际发生的情形之后,这些研究人员发现这些蜥蜴后代具有来自父本和母本的经过编辑的基因---这意味着CRISPR-Cas9在雌性蜥蜴中保持活性的时间比预期中的要长,从而导致父本基因在受精后的变化已经发生了。

                                (来源:生物谷)