科技日?qǐng)?bào)記者葉青 通訊員 黃博純

　　據(jù)中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院最新消息，該院賴良學(xué)研究員課題組首次構(gòu)建了新型條件性表達(dá)Cas9基因工具豬模型，利用此模型，率先實(shí)現(xiàn)了直接對(duì)成體大動(dòng)物進(jìn)行體內(nèi)基因編輯，并首次建立了大動(dòng)物原發(fā)性肺癌模型。最新研究成果于11月16日在線發(fā)表在《基因組研究》上。

　　由于豬在器官結(jié)構(gòu)、大小以及生理代謝、免疫系統(tǒng)等方面與人接近，被普遍認(rèn)為是理想的大動(dòng)物疾病模型、異種器官移植供體模型和異種器官再造受體模型。但要獲得這些模型，需要對(duì)豬進(jìn)行基因組編輯。目前，對(duì)豬等大動(dòng)物在體內(nèi)直接進(jìn)行基因突變，技術(shù)上尚不可行。

　　豬的基因組編輯主要依賴于受精卵注射或體細(xì)胞核移植技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。通過前者技術(shù)建立的基因編輯動(dòng)物易產(chǎn)生嵌合體，且需繁殖到第二代，甚至第三代，花2-3年的時(shí)間才能夠獲得；后者技術(shù)制備的基因編輯大動(dòng)物模型，受多種不可控因素影響，體細(xì)胞克隆成功率非常低，同樣耗時(shí)、耗力，且成本極高。 該課題組利用基因打靶技術(shù)，成功地將能夠剪開基因的Cas9蛋白基因插入到豬基因組的一個(gè)特定位點(diǎn)，相當(dāng)于在豬體內(nèi)加入一把基因剪刀，并且在Cas9基因附近加上了能與Cre重組酶結(jié)合的loxp位點(diǎn)，后者相當(dāng)于一個(gè)開關(guān)，能對(duì)其剪切功能的開啟加以控制。他們利用此工具模型，不需要依賴受精卵注射或體細(xì)胞核移植技術(shù)，在動(dòng)物體內(nèi)轉(zhuǎn)入能識(shí)別特定基因的gRNA和重組酶，就可直接對(duì)豬的基因組進(jìn)行編輯，從而快速獲得相應(yīng)基因編輯豬模型。

　　課題組還將含有Cre重組酶和靶向六種腫瘤相關(guān)基因的gRNAs慢病毒通過滴鼻方式，感染工具豬的肺臟，在豬肺細(xì)胞的基因組發(fā)生癌化突變。三個(gè)月后，豬出現(xiàn)了典型的肺癌癥狀和病理變化，從而成功地建立了原發(fā)性肺腫瘤大動(dòng)物模型。

　　利用條件性表達(dá)Cas9基因豬模型，可高效的實(shí)現(xiàn)大動(dòng)物體內(nèi)細(xì)胞單基因、多基因、超大片段基因的編輯。這一研究成果將推動(dòng)豬基因功能的研究進(jìn)展和加快在生物醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的基因修飾豬模型建立。