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Cell Research:中国学者再发CRISPR新文章

来源:    作者:    发布时间:2015-11-29 16:41    浏览量:

来自云南省灵长类生物医学重点实验室、南京医科大学和南京大学模式动物研究所等处的研究人员,在12月23日的《》(Cell Research)杂志上发表Letter文章称,继今年他们成功地利用CRISPR/Cas9系统对孪生食蟹猴进行精确基因组修饰后,在后续的研究中他们进一步证实了猴子生殖系细胞获得了Cas9/RNA介导的基因修饰。

南京大学模式动物研究所的黄行许(Xingxu Huang)博士、南京医科大学的沙家豪(Jiahao Sha)教授,以及云南省灵长类重点实验室季维智( Weizhi Ji )是这篇论文的共同通讯作者。

在猴子中实现精确基因打靶将大大推动构建出一些有用的人类疾病模型。尽管有科学家报告称成功地生成了一些转基因猴,但过去大多数利用灵长类动物来进行基因打靶的研究努力均不幸以失败告终。可编程核酸酶如ZFN、TALEN和CRISPR/ Cas的应用为在猴子中实现精确开启了一些新途径。其中,CRISPR/Cas9系统被证实能够最有效地实现基因打靶,其已成功应用于许多动物物种中。

今年早些时候,黄行许、沙家豪、季维智以及同事们报告称,他们成功利用CRISPR/Cas9在猴子中介导了精确的基因打靶,这项研究成果发布在著名科学期刊《细胞》(Cell)杂志上(延伸阅读:Cell发布靶向基因编辑里程碑成果 )。Cas9核酸酶是借助于一段小向导RNA(small guide RNA,sgRNA)通过碱基配对来靶向特异的遗传位点。CRISPR/Cas9系统已知是一种简单、高度特异和有效的基因编辑系统,并其可以很容易地由研究人员改造应用于同时对多个位点进行特异的基因组工程操作。

通过显微注射Cas9 mRNA和靶向3种基因Nr0b1、Ppar-γ和Rag1的sgRNAs进入到单细胞胚胎中,他们在29只代孕食蟹猴中建立了10例妊娠。第一组足孕孪生猴被证实携带了Ppar-γ和Rag1靶,并且未检测到任何的脱靶效应。随后他们利用TALEN也在猴子中成功进行了基因组操控。这些成果证实了在猴子中实现精确基因打靶的可行性。

但要建立遗传改造猴群,还要求能够种系传递遗传修饰。尽管以往有研究报告称在猴子中成功实现了的种系传递,但对于CRISPR/Cas9在猴子中介导的基因组编辑能否传递至下一代仍有待确定。

在这篇文章中作者们报告称,他们在后续的研究中进一步证实了利用CRISPR/Cas9系统在猴子中实现基因编辑的可行性。此外,他们的数据证实了Cas9介导的诱变广泛存在于各种体细胞组织和生殖腺中。更为重要的是,他们的研究在群体和水平上提供了重要的证据证实, Cas9介导的基因修饰存在于猴子的生殖系细胞中,表明这些修饰极有可能通过猴子的生殖系细胞传递给下一代。最后,作者们还谨慎表示有待进一步获取有关种系传递的直接证据。

原文标题:

原文摘要:Precise gene targeting in monkeys will substantially facilitate generation of human disease models1,2. Although several transgenic monkey models have been successfully generated3,4,5,6, most of past endeavors in gene targeting using primates had unfortunately failed. The usage of reprogrammable endonucleases, such as ZFN (zinc-finger nuclease), TALEN (transcription activator-like effector nuclease) and CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeat)/Cas (CRISPR-associated) system, has opened new avenues for precise gene modification in monkeys1,2. Among these, the CRISPR/Cas9 system has shown to be most efficacious in gene targeting based on its successful application in a number of animal species

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