运用CRISPR/Cas9技术对斑马鱼进行基因敲除

基因编辑可以分为三代,第一代:ZFN;第二代:TELEN;第三代:CRISPR/Cas。CRISPR(Clustered regularly interspaced short palindromicrepeats)规律成簇间隔短回文重复;Cas9(CRISPRassociated nuclease)是CRISPR相关核酸酶,CCRISPR/Cas9是最新出现的一种由RNA指导的,利用Cas9核酸酶对靶向基因进行编辑的技术。

目前CRISPR/Cas9系统已经广泛用于对哺乳动物细胞、斑马鱼、小鼠、猪、猴等不同动物、拟南芥、水稻、小麦、玉米、大豆等不同植物,以及病毒、细菌与真菌等不同有机体的基因组编辑。

在运用CRISPR/Cas9技术研究的鱼类中,斑马鱼 (Danie rerio)是被研究得最多的对象。


2013年,美国Joung教授实验室首次将Cas9系统应用于斑马鱼基因组编辑的研究,实现了对基因组的靶向操作,在特定基因位点处产生了碱基缺失和插入的不同形式的突变(Hwang et al., 2013)。

北京大学熊敬维教授实验室几乎在同一时间报道了运用Cas9系统对斑马鱼中etsrp基因和gata5基因进行了特定的基因敲除 (Chang et al., 2013)。

北京大学张博教授实验室通过设计一对Cas9位点,实现了大片段DNA (上百个到百万个碱基) 的剪切或倒置 (Xiao et al., 2013)。Schmid实验室的研究表明,在Cas9显微注射的受精卵中,有11%~43%能够发育成为F0,产生稳定的突变品系 (Hruscha et al., 2013)。

上海海洋大学海洋科学学院运用CRISPR/Cas9技术成功敲除了斑马鱼hae3基因,并且研究结果发现,胚胎时期hae3基因的缺失会严重影响斑马鱼血红蛋白的生成,而且伴随畸形发育表型 (蔡畅等, 2015)。


上海海洋大学水产与生命学院利用CRISPR/Cas9敲除斑马鱼细胞周期蛋白M2(CNNM2)基因,获得了能稳定遗传的CNNM2基因敲除斑马鱼个体,为进一步研究CNNM2基因和机体镁离子稳态之间的关系打下了基础 (黄振玉等, 2015)。

敲5除斑马鱼kctd1基因0,发现kctd10突变个体的房室管畸形,产生一个拉长的线状的心脏 (张绪帅, 2016)。

重庆医科大学基础医学院运用CRISPR/Cas9技术敲除斑马鱼faf1基因,得到杂合突变型斑马鱼,并观察到该杂合突变型个体有体细胞色素沉积延迟,受精后第4天开始尾部肌节出现“结节样”表型以及头颅缩小、舌骨小角角度增大等颅面软骨畸形的变化,并于受精后8~9 d 死亡(刘菁等, 2017)。

湖南师范大学利用CRISPR/Cas9系统成功敲除斑马鱼fhl1a基因,并证明fhl1a基因突变能稳定地遗传到下一代个体,为进一步研究fhl1a基因在心脏发育中的具体调控机制打下基础 (陈思行等, 2017)。

首都医科大学附属北京同仁医院内分泌科成功构建了rfx6基因敲除斑马鱼动物模型,初步研究发现rfx6纯合突变体生长发育迟滞、体型瘦小、呈现糖尿病消瘦体型并且不能产生后代,得出结论:rfx6在斑马鱼胰腺的发育中占据重要地位,是控制斑马鱼胰腺发育的关键因子 (程呈等, 2015)。

同济大学生命科学与技术学院利用CRISPR/Cas9构建了稳定遗传的斑马鱼WHSC1L1纯合突变体,为研究胚胎发育过程中由此基因突变引起的组蛋白甲基化修饰变化对胚胎发育的影响及机制提供了有力的帮助 (陈韵如, 2016)。

作为优选的模式脊椎动物,斑马鱼模型可以用来评价人类基因的作用与功能、解析其在遗传与发育上发挥作用的分子机制。通过基因组改造(基因敲除、敲入和转基因等)构建人类疾病的斑马鱼模型,表型模拟人类疾病的病症,进而用于研究分子遗传病的病理机制、筛选治疗疾病的化学药、开发基因治疗的生物药等生物医药的研发。



南京尧顺禹生物科技有限公司竭诚希望与各界人士,同行结伴为友,与各研究机构成为合作伙伴,共同推动中国生物技术产业的整体发展与提升。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 212,686评论 6 492
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 90,668评论 3 385
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 158,160评论 0 348
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,736评论 1 284
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,847评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,043评论 1 291
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,129评论 3 410
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,872评论 0 268
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,318评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,645评论 2 327
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,777评论 1 341
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,470评论 4 333
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,126评论 3 317
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,861评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,095评论 1 267
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,589评论 2 362
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,687评论 2 351

推荐阅读更多精彩内容