王曉群、高紹榮發表CRISPR／Cas9基因編輯新成果

　　來自中科院生物物理研究所、同濟大學生命科學與技術學院的研究人員，在新研究中第一次證實了CRISPR/Cas9介導的基因編輯可以高效生成基因敲除雪貂（ferret）。這一研究成果發布在11月13日的《Cell Research》雜志上。

　　中科院生物物理研究所的王曉群（Xiaoqun Wang）研究員及同濟大學生命科學與技術學院的高紹榮（Shaorong Gao）教授是這篇論文的共同通訊作者。

　　自1933年以來，雪貂一直是重演人類疾病最有價值的動物模型之一。它們在腦功能生理學特征、生殖生物學及癌癥、流感感染及囊性纖維化等各種疾病的病理特征方面與人類有許多的相似之處。盡管具有這些優點，由于缺乏一種方法實現精確的遺傳改造當前雪貂在科研中的使用顯著受限。

　　CRISPR/Cas9系統是一種存在于細菌中的免疫應答系統，其借助于雙RNA引導的核酸內切酶Cas9在特異基因組位點切割入侵DNA。CRISPR技術先驅加州大學伯克利分校的Jennifer Doudna在2012年報道，通過提供特異性設計的RNA引導序列，有可能可以靶向及切割特定基因組位點。這一系統看起來比其他的基因工程方法更簡單，過去幾年的研究及發展證實了，CRISPR可在哺乳動物及病毒等各種生物體中介導基因編輯。

　　在這篇新文章中，王曉群研究員、高紹榮教授及同事們通過共同注射Cas9 mRNA和sgRNAs到單細胞期胚胎中，以高達73.3%的效率生成了Dcx、Aspm 和Disc1任一基因雙等位基因突變的首建雪貂。有趣的是，攜帶Dcx突變的首建動物顯示出與人類患者相似的無腦回表型。這些結果證實了雪貂可以極佳地模擬出在嚙齒類動物系統中無法獲得的人類遺傳疾病表型。通過單細胞胚胎顯微注射，他們成功利用CRISPR/Cas9介導了雪貂基因組位點特異性改造。

　　此外，研究人員還測試了這些遺傳改造雪貂中的脫靶突變，他們篩查雪貂基因組發現了Dcx-sgRNA1的兩個潛在脫靶位點Cdh8和Sohlh2；而未找到Aspm 和Disc1 sgRNAs的潛在脫靶位點。隨后他們采用PCR擴增了所有潛在脫靶位點附近的片段，并進行序列分析。結果顯示在兩個潛在脫靶位點Cdh8和Sohlh2處未檢測到突變。這些結果表明，實驗中采用的Cas9/sgRNA沒有在潛在脫靶位點生成可檢測到的突變，表明CRISPR/Cas9系統對于雪貂是一種可靠的基因組改造工具。

　　由此，新研究證實了CRISPR/Cas9系統可在雪貂中高效介導基因編輯，表明了在難以得到胚胎干細胞的許多其他物種中實現精細基因組改造的可能性。建立的基因改造雪貂將推動調查在嚙齒類動物和靈長類動物中無法探討的、與人類疾病相關的基因。