CRISPRCas9技术获得基因定向敲除食蟹猴.pdf

第26卷第4期 生命科学 Vol. 26, No. 4 2014年4月 Chinese Bulletin of Life Sciences Apr., 2014 DOI: 10.13376/j.cbls/2014048 文章编号：1004-0374(2014)04-0325-04 ∙ 发现的历程∙ 编者按：早在2001 年 1 月，美国科学家在Science 上报道了世界上第一 只转基因恒河猴，他们利用慢病毒转染法成功地将绿色荧光蛋白(GFP) 转 入恒河猴早期胚胎，并通过胚胎移植获得了GFP 整合和表达的转基因猴 ANDi ，这是转基因技术在非人灵长类上的首次成功尝试。2008 年， Shang-Hsun Yang 等人成功构建出了亨廷顿疾病(HD) 的转基因恒河猴模 型，作者将84 个CAG 重复序列连接到人HTT 基因第一个外显子上，并 将其包装成高滴度的慢病毒粒子( 滴度109 PFU/mL) 后，在卵母细胞带 下注射病毒后再进行单精注射受精和胚胎移植，成功得到了第一个转基因 非人灵长类疾病模型。然而，通过慢病毒介导的方式产生的转基因动物， 外源基因的随机插入使得它的表达和功能的实现具有一定的不确定性。在 灵长类动物中，由于技术限制无法通过与大小鼠同样的技术路线获得精确 基因修饰的动物。以TANLENs、CRISPR/Cas9 技术为代表的人工核酸酶 介导的基因组编辑技术的诞生，使得在灵长类动物中实现精确基因修饰成为可能。季维智研究员团队与 南京医科大学沙家豪教授和南京大学黄行许教授团队密切合作，成功运用Crispr/Cas9 技术获得了世界上 首例基因定向敲除食蟹猴，证实了CRISPR/Cas9 系统可以在灵长类动物中很好地工作，并产生活体动物。 这为灵长类疾病动物模型的发展奠定了良好的基础。 灵长类动物的基因定向修饰 ——记运用CRISPR/Cas9技术获得基因定向敲除食蟹猴 牛昱宇 (云南中科灵长类生物医学重点实验室，昆明 650500) 动物转基因技术的诞生和发展为生物医学的 因灵长类动物的新局面，使人们能够获得遗传背景 基础与应用研究提供了新的途径。在生物医学的研 改变了的转基因灵长类动物，从而使转基因灵长类 究中，已建立了数千种与发育和疾病相关的转基因 动物在生理或基因组的层面上表现出人类疾病的症 小鼠，这使得人们得以对基因在发育调控中的作用、 状[1] 。转基因猕猴除了在了解发病机理方面有作用 疾病的认识以及新疗法的开发有了新的研究手段和 外，还可以作为一种潜力巨大的动物模型，用于疾 平台。但是，由于啮齿类与人类之间存在较大的种 病相关生物标志物的发现、新型药物治疗效果的评 属差异，这限制了其在模拟人类相关生长发育和疾 价和新的治疗手段的建立等。灵长类动物转基因技 病时的有效性。与小鼠比较而言，非人灵长类，如 术是通过将特定的外源基因导入动物的受精卵，再 猕猴，在生理、神经和基因序列等方面与人类有更 通过辅助生殖技术产生带有特定基因的动物。由此 高的相似度。猕猴大脑在解剖学上与人类有着极高 产生的转基因动物，外源基因是随机插入到宿主的 的相似性，因此它是许多复杂神经系统疾病最为适 基因组当中，它的表达和功能的实现具有一定的不 合并且不可替代的动物模型。2001 年在美国诞生 的全球第一只转基因猕猴表明，猕猴的基因组可以 收稿日期：2014-03-06 ；修回日期：2014-04-14 被进行人为修饰。这一标志性成果开创了应用转基