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科研进展

广州生物院在热带爪蛙中建立了CRISPR/Cas9介导的高效基因敲除技术

发表日期:2014-02-19朱丹萍 供稿:干细胞所 郭晓刚,科教处 管韵苗来源:放大 缩小

  中科院广州生物医药与健康研究院陈永龙博士的研究团队成功利用CRISPR/Cas9系统在热带爪蛙中获得了高效的靶向基因破坏,该研究成果“Efficient RNA/Cas9-mediated genome editing in Xenopus tropicalis”于1月8日在线发表在DEVELOPMENT上。 

  Clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)/CRISPR-associated (Cas) 系统是细菌和古细菌为破坏外来核酸(如病毒和质粒)而进化出的一种免疫防御机制。利用改良了的II型CRISPR/Cas系统中的核心元件Cas9蛋白和guide RNA (gRNA) ,可对多种真核生物的基因组进行定向DNA双链切割,进而激活细胞内对DNA损伤位点的非同源末端连接修复或同源重组修复途径,由此达到对基因组DNA靶向修饰的目的。相比于之前报道的锌指核酸酶(ZFNs)和TALENs技术,CRISPR/Cas9系统更容易于构建,适合于开展大规模基因修饰。 

  研究人员分别构建了10个热带爪蛙基因的gRNA,并通过显微注射将单个或两个gRNA与编码Cas9的mRNA共注射到热带爪蛙受精卵中,结果证实在10个基因中均造成了位点特异性突变,效率在45%到100%之间,且这些突变可通过种系遗传到下一代,重要的是研究人员在系统的脱靶分析中未检测到非特异性脱靶效应;同时证实这套系统可以在热带爪蛙胚胎中进行多基因位点同步突变。此外,还为CRISPR/Cas9系统在热带爪蛙中进行基因敲除的当代表型分析提供了例证。 

  该研究表明CRISPR/Cas9系统是热带爪蛙靶向性基因编辑的一种简单、高效、可靠的工具。

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