Sci Rep:新技術助力基因組編輯
日期:2014-10-22 08:46:26
借助于鋅指核酸酶(ZFN)、轉錄激活因子樣效應物核酸酶(TALENs)或是CRISPR/Cas9系統來進行基因組編輯,已使得研究人員能夠在胚胎中實現精確、高效的基因編輯。尤其是如果你能夠給予它們美好一擊,那無疑是如虎添翼!
遺傳工程小鼠和大鼠對于了解發育過程及構建一些疾病模型至關重要。新的基因組編輯技術使得直接導入突變變為可能,但這些方法通常是利用顯微注射法將基因組編輯機械裝置所需的DNA或RNA導入到原核期的胚胎中,其面臨著自身的一些挑戰;胚胎很容受損,且一次只能注射一個胚胎。
電穿孔是導入核酸的另一種選擇方法。研究人員往往會采用化學方法讓胚胎中的透明帶變薄,由此來促進基因轉導。但讓透明帶變薄會阻礙后續的胚胎發育,導致存活的動物數量更少。
現在,來自京都大學金子雄彥(Takehito Kaneko)以及廣島大學的同事們開發了一種無需破壞透明帶的方法。 他們的方法依賴于一種三脈沖NEPA 21電穿孔系統和一個玻璃腔室,可一次轉導數個胚胎。
金子雄彥說:“第一脈沖非常的重要,我們必須找到胚胎能夠存活的最強脈沖。在我們的系統中,第一脈沖很強,但不會影響胚胎發育,它開了個洞。第二和第三脈沖是弱脈沖,它們將RNA轉導到胚胎中。”
當用1.5毫秒脈沖來傳送ZFN時,研究小組發現相比于顯微注射的胚胎,存活下來并攜帶了突變的胚胎數提高了兩倍以上。相比之下,用電穿孔方法導入TALEN和CRISPR RNAs沒有生成顯微注射法那樣高的突變率,但胚胎生存率增高,研究小組將其歸因于這些RNAs尺寸較大。
金子雄彥和同事們已利用他們的電穿孔系統在小鼠胚胎中實現了基因組編輯,他們正在其他的物種中檢測這一程序。
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