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科学家构建出世界首个基因敲除体细胞克隆狗模型

来源:广州生物院 2018-03-06 12:57

 

近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院与北京希诺谷生物科技有限公司、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。

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”。这标志着我国成为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的诞生。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,成功地在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。

相关研究成果发表在Journal of Genetics and Genomics上(生物谷Bioon.com)

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