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        新技術(shù)改進(jìn)了蚊子和其他物種的CRISPR-Cas9基因編輯
        
			
        
				2019-04-01 14:44:10
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        研究人員稱(chēng)，旨在改善蚊子和其他節(jié)肢動(dòng)物中CRISPR-Cas9基因編輯的技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了高效率，同時(shí)消除了對(duì)遺傳物質(zhì)難以顯微注射的需要。
        

        新技術(shù)改進(jìn)了蚊子和其他物種的CRISPR-Cas9基因編輯
        

        這些結(jié)果可以為科學(xué)家研究各種節(jié)肢動(dòng)物 - 甚至一些脊椎動(dòng)物 - 鋪平道路，更容易操縱基因表達(dá)，用于基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用，如控制寨卡病毒和瘧疾等媒介傳播疾病，消滅農(nóng)業(yè)昆蟲(chóng)害蟲(chóng)，以及可能用于人類(lèi)和動(dòng)物健康的基因療法。
        

        CRISPR-Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats-是一種相對(duì)較新的革命性方法，通過(guò)精確地將DNA切割酶Cas9傳遞到DNA的目標(biāo)區(qū)域來(lái)修飾生物體的基因組。由此產(chǎn)生的突變可以刪除或替換特定的DNA片段，從而促進(jìn)或禁用某些特征。
        

        目前的節(jié)肢動(dòng)物方法依賴(lài)于通過(guò)胚胎顯微注射將基因編輯Cas9直接傳遞給卵子，胚胎顯微注射是一種困難且低效的過(guò)程，只適用于少數(shù)物種，賓夕法尼亞州農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲(chóng)學(xué)和疾病流行病學(xué)教授Jason Rasgon指出?？茖W(xué)。
        

        “此外，顯微注射會(huì)損壞雞蛋，需要昂貴的設(shè)備和培訓(xùn)才能實(shí)施，”他說(shuō)。“這些限制極大地限制了CRISPR-Cas9技術(shù)在不同物種中的應(yīng)用。”
        

        為了解決這些限制，Rasgon的實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)了ReMOT控制 - 受體介導(dǎo)的貨物卵巢轉(zhuǎn)導(dǎo) - 研究人員稱(chēng)這種方法可以通過(guò)簡(jiǎn)單注入雌性節(jié)肢動(dòng)物的血液將Cas9貨物運(yùn)送到基因組的目標(biāo)部分，在那里可以引入通過(guò)卵巢中的受體進(jìn)入發(fā)育中的卵子。
        

        Rasgon解釋說(shuō)，在卵巢和卵子成熟期間，蚊子和其他節(jié)肢動(dòng)物合成卵黃蛋白，卵黃蛋白分泌到血液中并被帶入卵巢。該團(tuán)隊(duì)假設(shè)來(lái)自這些蛋黃蛋白的分子可以與Cas9貨物融合，并以在胚胎中實(shí)現(xiàn)基因組編輯所必需的水平進(jìn)入卵子，從而無(wú)需胚胎顯微注射。
        

        在測(cè)試埃及伊蚊(一種可以傳播登革熱，基孔肯雅病毒，寨卡病毒和黃熱病病毒等病原體的蚊子)中的這一假設(shè)的過(guò)程中，研究小組發(fā)現(xiàn)了一種稱(chēng)為P2C的肽，這種配體被卵巢受體識(shí)別，并在其他五種蚊子也是如此。
        

        為了直觀地顯示P2C可以在卵巢中攝取，研究人員將注入綠色熒光蛋白的肽注入蚊子體內(nèi)。他們隨后在超過(guò)98%的原代卵母細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了熒光。
        

        對(duì)于基因編輯實(shí)驗(yàn)，科學(xué)家們針對(duì)一種基因進(jìn)行了研究，該基因在被淘汰時(shí)會(huì)產(chǎn)生白色而不是黑色，從而提供可見(jiàn)的表型以幫助進(jìn)行篩查。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)與Cas9酶結(jié)合時(shí)，P2C能夠?qū)⒒蚓庉嬝浳镞\(yùn)送到卵巢，在那里以高效率實(shí)現(xiàn)所需的突變，從而產(chǎn)生遺傳修飾的后代。
        

        最近在Nature Communications上發(fā)表的這項(xiàng)研究結(jié)果表明，與胚胎注射相比，ReMOT Control的基因編輯效率高，技術(shù)上更容易實(shí)現(xiàn)，Rasgon表示。
        

        “雖然顯微注射設(shè)備可能需要花費(fèi)數(shù)千美元并且需要大量培訓(xùn)才能使用，但ReMOT控制注射設(shè)備的成本約為2美元，而且該技術(shù)可在不到一小時(shí)的時(shí)間內(nèi)完成，”他說(shuō)。
        

        “成本注射的成本和易用性降低使得該方法比現(xiàn)有的胚胎注射技術(shù)有了實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，將基因編輯能力置于非專(zhuān)業(yè)實(shí)驗(yàn)室的范圍內(nèi)，并可能徹底改變功能性節(jié)肢動(dòng)物遺傳學(xué)的廣泛應(yīng)用。”
        
			

			
          
        
			
        
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