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CRISPR/Cas9技术的Z新研究进展

2019-05-22 11:40:18

1、中科院广州生物院培育出带有基因剪刀的工具猪

近日,中国科学院广州生物医药与健康研究院的赖良学研究员,在Genome Research杂志发表题为“Cre-dependent Cas9-expressing pigs enable  efficient in vivo genome editing”的研究论文。该团队首次构建了条件性表达Cas9基因工具猪模型,利用此模型能够实现直接对成体大动物进行体内基因编辑,并首次建立了大动物原发性肺癌模型。

该团队利用基因打靶技术,小白鼠饲养厂家成功地将能够剪开基因的Cas9蛋白基因插入到猪基因组的一个特定位点,相当于在猪体内加入一把基因剪刀,并且在Cas9基因附近加上了能与Cre重组酶结合的loxp位点,后者相当于一个开关,能对其剪切功能的开启加以控制。


小白鼠饲养 

(图片来自于文献)

科研人员利用此工具模型,不需要依赖受精卵注射或体细胞核移植技术,在动物体内转入能识别特定基因的gRNA和重组酶,就可直接对猪的基因组进行编辑,从而快速获得相应基因编辑猪模型。这一研究成果将推动猪基因功能的研究进展和加快在生物医药、农业领域的基因修饰猪模型建立。


2、利用CRISPR/Cas9成功修复了血友病凝血障碍

近日,哈复旦大学生科院卢大儒教授实验室在Human Genetics杂志发表题为“CRISPR/Cas9-mediated somatic  germline gene correction to restore hemostasis in hemophilia B mice”的研究论文。文章揭示了在血友病B(Hemophilia B)型小鼠中,CRISPR/Cas9能够通过介导基因修复,重塑小鼠的凝血功能。

血友病B(HB)是一种X染色体遗传的血液性疾病,济南小白鼠饲养是由于凝血因子FIX(F9 encoded coagulation factor IX)编码的凝血因子的功能性缺失导致的。Z初治疗HB采用的是凝血因子补充疗法。然而,FIX的半衰期只有24h。因此,基因治疗可能是更加适合的治疗方法。传统的基因治疗方法是通过病毒将F9基因转染到动物或病人的肝脏、肌肉、成纤维细胞中。然而,由于病毒载体所带来的毒性仍在评估,并且存在基因组整合的风险,因此基因的定点修复是研究基因治疗的理想模型。


山东小白鼠饲养 

(图片来自于文献)

卢教授团队选取了患有严重血友病的小鼠作为研究对象,对山东小鼠养殖进行尾静脉注射(hydrodynamic tail vein,HTV)导入Cas9表达质粒,6周后进行检测。结果表明,与对照组小鼠(只注射了donor DNA)相比,75%的实验组小鼠基因得到了修复,而对照组小鼠的基因修复率为0%,而且小鼠凝血功能得到了部分缓解。揭示了CRISPR/Cas9可以通过基因编辑对基因进行修复,在基因治疗领域有着更广阔的前景。


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