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【中國科學報】中科院廣州生物院首次在豬身上實現多位點單堿基編輯

發表日期:2019-10-17來源:放大 縮小
       本报讯(记者朱汉斌 通讯员苗玮昱)近日,记者从中國科學院广州生物医药与健康研究院获悉,该院研究員赖良学课题组利用单碱基编辑器,首次在猪身上实现多位点单碱基编辑。据悉,该成果的应用将加速生物医药相关领域的大动物猪模型培育和农业精准育种。相关研究发表于《自然—通讯》。

  賴良學表示,該研究首次從細胞、胚胎及動物3個層面探討了單堿基編輯器對豬多基因進行同時點突變的可行性,並且通過體細胞核移植和胚胎注射兩種途徑獲得兩種單位點單堿基突變豬模型(杜氏肌肉營養不良症豬模型和早衰症豬模型)和一種三位點單堿基突變豬模型(重症免疫缺陷豬模型)。

  單堿基編輯器是近年才出現的新基因編輯系統,被認爲是基因編輯技術3.0版本。研究人員利用BE3和A3A-BE3兩種單堿基編輯工具,在細胞和胚胎層面,對基因組進行3基因單堿基編輯,每個基因設計一條gRNA,突變成終止密碼子或者突變誘導新的mRNA剪切位點。在胚胎上,3基因同時被編輯效率最高可達50%。而細胞層面,3基因同時編輯最高可達25%。

  該研究還對與豬內源性病毒複制有關的pol基因進行了單堿基突變,制造提前的終止密碼子,從而實現單基因的多位點失活。通過二代測序分析,可以看到在體細胞內,多拷貝的敲除率達到80%以上;而在胚胎層面,71%病毒拷貝得到敲除。因此,本研究證明,單堿基編輯系統在細胞和胚胎水平均可實現多基因或單基因多位點的高效堿基突變。

  相关論文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-019-10421-8

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