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由中科院動物所研究員周琪領(lǐng)導(dǎo)的生殖工程研究組，首次利用CRISPR-Cas技術(shù)在大鼠上實現(xiàn)了多基因同步敲除，從而推動了基因修飾大鼠成為重要的動物模型。相關(guān)成果日前在線發(fā)表于《自然—生物技術(shù)》雜志。
據(jù)了解，在生物醫(yī)學(xué)研究中，研究者通常采取基因敲除的手段來探究動物特定基因與疾病的關(guān)系。雖然小鼠和大鼠都是最常用的模式動物，但大鼠的基因敲除技術(shù)較為滯后。
“相比小鼠，大鼠在生理上與人更加接近，而且體形較大，在生物醫(yī)學(xué)實驗中更容易操作。”論文第一作者李偉博士在接受《中國科學(xué)報》記者采訪時表示，由于大鼠基因操作技術(shù)的滯后，基因修飾大鼠在生物醫(yī)學(xué)等研究中的應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于基因修飾小鼠。
據(jù)介紹，在實驗中，敲除一個基因很容易實現(xiàn)，但動物的某個性狀往往由幾個基因同時控制，因此多基因同步敲除技術(shù)更為重要。不過，目前多基因同步敲除還存在技術(shù)上的障礙。
“動物的基因組包含海量的序列信息，有20億到30億個堿基對，但在做基因修飾時只是針對幾十或幾百個特定的堿基對，這就要進行特異位點識別。”李偉表示，CRISPR-Cas技術(shù)利用一段與靶序列相同的核糖核酸序列來引導(dǎo)Cas核酸酶對特異靶向DNA進行識別和切割，使得多基因同時靶向識別變得容易實現(xiàn)。
研究人員利用CRISPR-Cas系統(tǒng)誘導(dǎo)大鼠的Tet1/Tet2/Tet3基因敲除，實現(xiàn)了效率高達(dá)100%的雙等位基因純合突變的單基因敲除和接近60%高效率的三基因同時敲除大鼠，并且證明CRISPR-Cas系統(tǒng)引入的基因修飾可通過生殖細(xì)胞傳遞到下一代
