基因敲除狗是什么?基因敲除狗构建方法
近年来,随着等基因敲除技术的出现,牛、羊、猪、猴等大型哺乳动物都实现了基因敲除。由于狗生殖生理较为特殊,基因敲除狗的培育难度大为增加,因而狗基因组的定点修饰一直未获得成功。
主要原因:
母犬的生殖周期长,包括13~16天的动情前期、4~12天发情期和60~90天的间情期;狗卵巢释放的卵母细胞,需要在输卵管经过48~72小时才能成熟并具有受精功能。上述独特的生理特性,使得基因打靶胚胎与代孕雌犬很难保持在生殖生理周期的同一阶段,常常导致妊娠失败。
基因敲除狗构建方法:
研究人员选取肌肉生长抑制素基因作为第一个敲除目标基因,该基因对骨骼肌生长具有抑制作用,被敲除后,肌肉生长发育能力增强。所获得的基因敲除狗的肌肉在4月龄时就显得比普通狗更为发达,成年以后将具有更强的运动能力。
基因敲除狗的意义:
狗在营养代谢、生理解剖等方面与人类极其相似,因此狗是研究人体生理和疾病发生机理的理想实验动物。基因敲除狗的培育,将为人类疾病治疗和药物研发提供新的实验动物模型,也将加速培育更多含优良遗传性状的新品系狗。
CRISPR/Cas9技术的前景:
CRISPR/Cas9技术在医疗健康、生产生活、家畜育种等领域的应用,不断取得喜人的新成果。
如在医疗健康领域,用iPS细胞(诱导多能干细胞)治疗人类的镰刀形贫血症,可以将病人的皮肤细胞诱导成iPS细胞,利用CRISPR/Cas9技术介导同源重组来修复发生突变的血红蛋白基因,再将修复的iPS细胞定向诱导分化为造血干细胞移植到病人体内。此外,像使用CRISPR技术根除HIV病毒、诱导宫颈癌细胞自我毁灭、构建癌症模型等最新成果先后被Nature等著名杂志所报道。在奶制品的发酵中,利用CRISPR/Cas9增强发酵菌株对噬菌体的防御能力;在家畜育种方面,也正在利用基因编辑工具通过对显著影响家畜生产性能的基因位点进行改良,以实现猪、牛、羊等大型家畜生产性能的提高等。
但正如科学是把双刃剑,任何新技术的出现都少不了其反对者的存在,在CRISPR/Cas9技术得到热烈呼声的同时,不少人也对它提出了质疑,特别是对其脱靶事件可能导致基因组其他位置产生未知突变表示担忧。
作为生命科学领域的一项重大突破,笔者认为CRISPR/Cas9的创新性、技术性毋庸置疑,随着对CRISPR系统认识的加深,实验设计的优化改造,相信其打靶效率会进一步提高,CRISPR/Cas9以及其衍生技术终究会带来一场科学史上的巨大变革。期待在不久的将来,CRISPR/Cas9所带来的巨大转变必将能够惠泽万家,到时候属于它的诺奖终将到来。