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      新技術改進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，旨在改善蚊子和其他節(jié)肢動物中CRISPR-Cas9基因編輯的技術成功實現了高效率，同時消除了對遺傳物質難以顯微注射的需要。
      

      新技術改進了蚊子和其他物種的CRISPR-Cas9基因編輯
      

      這些結果可以為科學家研究各種節(jié)肢動物 - 甚至一些脊椎動物 - 鋪平道路，更容易操縱基因表達，用于基礎研究和實際應用，如控制寨卡病毒和瘧疾等媒介傳播疾病，消滅農業(yè)昆蟲害蟲，以及可能用于人類和動物健康的基因療法。
      

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

      目前的節(jié)肢動物方法依賴于通過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程，只適用于少數物種，賓夕法尼亞州農業(yè)大學昆蟲學和疾病流行病學教授Jason Rasgon指出?？茖W。
      

      “此外，顯微注射會損壞雞蛋，需要昂貴的設備和培訓才能實施，”他說。“這些限制極大地限制了CRISPR-Cas9技術在不同物種中的應用。”
      

      為了解決這些限制，Rasgon的實驗室開發(fā)了ReMOT控制 - 受體介導的貨物卵巢轉導 - 研究人員稱這種方法可以通過簡單注入雌性節(jié)肢動物的血液將Cas9貨物運送到基因組的目標部分，在那里可以引入通過卵巢中的受體進入發(fā)育中的卵子。
      

      Rasgon解釋說，在卵巢和卵子成熟期間，蚊子和其他節(jié)肢動物合成卵黃蛋白，卵黃蛋白分泌到血液中并被帶入卵巢。該團隊假設來自這些蛋黃蛋白的分子可以與Cas9貨物融合，并以在胚胎中實現基因組編輯所必需的水平進入卵子，從而無需胚胎顯微注射。
      

      在測試埃及伊蚊(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)中的這一假設的過程中，研究小組發(fā)現了一種稱為P2C的肽，這種配體被卵巢受體識別，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。他們隨后在超過98%的原代卵母細胞中發(fā)現了熒光。
      

      對于基因編輯實驗，科學家們針對一種基因進行了研究，該基因在被淘汰時會產生白色而不是黑色，從而提供可見的表型以幫助進行篩查。他們發(fā)現，當與Cas9酶結合時，P2C能夠將基因編輯貨物運送到卵巢，在那里以高效率實現所需的突變，從而產生遺傳修飾的后代。
      

      最近在Nature Communications上發(fā)表的這項研究結果表明，與胚胎注射相比，ReMOT Control的基因編輯效率高，技術上更容易實現，Rasgon表示。
      

      “雖然顯微注射設備可能需要花費數千美元并且需要大量培訓才能使用，但ReMOT控制注射設備的成本約為2美元，而且該技術可在不到一小時的時間內完成，”他說。
      

      “成本注射的成本和易用性降低使得該方法比現有的胚胎注射技術有了實質性的改進，將基因編輯能力置于非專業(yè)實驗室的范圍內，并可能徹底改變功能性節(jié)肢動物遺傳學的廣泛應用。”
      
			

			
        
      
			
      
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