日本理化學研究所生物係統動力學研究中心研究人員通過基因工程培育出首個(ge) 基因修飾的有袋類動物——負鼠。相關(guan) 論文發表於(yu) 近日的《當代生物學》期刊上,其將有助於(yu) 破譯僅(jin) 在有袋類動物身上觀察到的獨特遺傳(chuan) 信息。
基因修飾動物,尤其是小鼠和大鼠,是研究生物發育過程極其重要的對象。有袋類動物特征獨特,而負鼠被認為(wei) 是所有有袋類動物的祖先,也是第一種完成全基因組測序的有袋類動物。負鼠的大小和繁殖特征與(yu) 小鼠和大鼠相似,所以是迄今最好的動物模型選擇。
負鼠的幼崽無法在母體(ti) 內(nei) 充分發育,因此是名副其實的“早產(chan) 兒(er) ”。負鼠還是唯一已知經紫外線輻射後皮膚就會(hui) 生出惡性黑素瘤(一種致命的皮膚癌)的實驗動物。與(yu) 其他哺乳動物不同的是,新生的負鼠幼崽有脊髓損傷(shang) 後可自然愈合的能力。由於(yu) 這些獨特的特征,研究有袋類生物正越來越受關(guan) 注。然而,在沒有成熟的技術對有袋類動物進行基因改造的情況下,很難對它們(men) 進行潛在遺傳(chuan) 學分析。現在,BDR的研究小組利用新的基因編輯技術推動對負鼠的研究。
通常,基因組編輯所需的溶液要用細針注射到受精卵中。而負鼠的受精卵被厚厚的蛋白質層和堅硬的殼狀結構包圍,注射針無法穿透。研究人員表示:“我們(men) 將壓電元件與(yu) 針頭一起使用,使針頭能夠穿透受精卵周圍的硬殼層和厚層,並且受精卵沒有明顯損傷(shang) 。”
研究人員將注射後的受精卵移植到一隻可生育的雌性負鼠的子宮中,成功地獲得了幼崽。這是首次在有袋類動物身上進行的胚胎移植技術。
為(wei) 了確認整體(ti) 方法,研究人員瞄準了一種負責製造身體(ti) 色素的基因。該基因被破壞時,黑色素無法產(chan) 生,皮膚毛發呈白色,即患上白化病。此次實驗中,一些負鼠的後代患上了白化病,而且這種基因還可以遺傳(chuan) 給下一代。因此,這是有袋類動物第一次成功的基因編輯。
現在這個(ge) 過程已經建立,研究人員可以回答更多關(guan) 於(yu) 有袋類生物學的問題。“有袋類動物是現存的3個(ge) 哺乳動物亞(ya) 綱之一,具有許多其他哺乳動物沒有的獨特特征。未來的研究可以創造轉基因有袋類動物,這將影響哺乳動物胚胎學、基因組印記、生殖、神經生物學、免疫遺傳(chuan) 學、癌症生物學,甚至是比較進化等領域。”研究人員說。
總編輯圈點
幾年前的基因編輯嬰兒(er) 事件曾引發公憤,以至於(yu) 很多人談基因編輯而色變。應該看到,基因編輯技術隻是生物學研究工具,其本身是“無罪”的,關(guan) 鍵在於(yu) 人類要用它來做什麽(me) 。一方麵,利用基因編輯技術進行人類胚胎研究涉及重大倫(lun) 理問題,應慎之又慎;另一方麵,不應否認,在生物醫藥領域,基因編輯技術發揮著日益重要的作用,應充分發揮它的優(you) 勢,不可因噎廢食。
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