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“基因剪刀”助科學家開發出基因驅動系統

2019-01-25 09:42來源﹕科技日報

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  科技日報北京1月24日電(記者張夢然)根據英國《自然》雜誌24日在線發表的一項遺傳學最新研究成果﹐美國科學家利用CRISPR基因編輯技術﹐于實驗室小鼠中成功開發出基因驅動系統。這一研究結果不但將改良小鼠模型﹐還有助於科學家研究複雜的遺傳疾病。

  基因驅動﹐即讓特定基因有偏向性地遺傳給下一代﹐使它們的遺傳率高於隨機幾率﹐即所謂的“超孟德爾式”遺傳。人類近來在昆蟲中開發出了有效的基因驅動──2018年9月﹐基於CRISPR的新基因驅動機制﹐導致攜帶瘧疾的籠養蚊子種群完全崩潰﹐甚至可讓蚊子走向滅絕。但是由於遺傳機制的差異﹐這種系統尚未在哺乳動物中成功開發。

  此次﹐美國加州大學聖迭戈分校研究人員金佰利‧庫珀及其同事﹐在實驗室雌性小鼠中開發出了一種基因驅動系統。他們使用被稱為“基因剪刀”的CRISPR-Cas9進行基因組編輯﹐來提高小鼠後代遺傳酪氨酸脢基因(Tyr)中被特定編輯過的一個等位基因的可能性﹐具體做法是在配子生產和胚胎發育的不同階段進行編輯﹐以優化基因傳遞。雖然該策略在雄性生殖系中不成功﹐但在雌性生殖系中﹐Tyr等位基因的遺傳率增加了。研究團隊報告說﹐他們測試的最有效的策略平均會將單個目標等位基因的遺傳率從50%增加到70%左右。

  該研究意味著﹐基因驅動作為一種用於增強特定基因變異在種群中遺傳性的策略﹐其可行性在實驗室哺乳動物身上得到了證明。而在將基因驅動用於控制野生小鼠種群之前﹐還需要開展進一步的工作。

  研究人員總結表示﹐未來仍需增加雄性和雌性小鼠後代的基因遺傳頻率﹐但此次研究所實現的效率﹐足以滿足很多實驗室的應用要求。

[責編﹕肖春芳]

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