中国科学家实现灵长类动物基因定向敲除

发布日期: 2014-02-27 【关闭】

    经过近一年的努力,中国科学家在云南昆明成功培育了多只被去除特定基因的猴子,实现了基因靶向修饰技术在灵长类动物身上的应用,并于近期在国际权威学术刊物发表了相关成果。

    据介绍,参加项目研究的主要科学家有十多位,来自云南中科灵长类生物医学重点实验室、南京医科大学、南京大学、同济大学、中科院动物研究所等多家单位。

    云南中科灵长类生物医学重点实验室副主任牛昱宇说,从2013年初开始,我们先后应用了CRISPRA/Cas9和TALENs两项技术,对食蟹猴和猕猴的几个特定基因进行了敲除,并成功进行了体外受精、胚胎移植等一系列实验,于2013年底,成功培育出全球首例经过基因靶向修饰的小猴,并分别在2014年1月30日和2月13日将相关学术成果发表在了《细胞》、《细胞干细胞》两本国际顶级学术杂志上。

    云南中科灵长类生物医学重点实验室研究员季维智介绍,这两项技术是近年来才兴起的,美国、日本等国家都在积极展开研究,并应用在小鼠等啮齿类动物身上,之前还没有在灵长类动物身上成功应用过。由于猕猴等灵长类动物和人类有着高度的相似性,被公认为是建立人类疾病研究最理想的动物模型,利用灵长类动物模型进行药品研发、疾病治疗等试验,其成功率要远远高于利用小鼠等啮齿类动物。

    季维智表示,本次项目取得的最新进展具有重要的现实应用价值。临床前研究是生物医药研发过程中的核心,而目前大多数临床前研究是以啮齿类为主要的动物模型,然而仅有不超过5%的研究最终可以走向临床,由于灵长类动物与人类高度相似,以灵长类动物为模型的研究成功率可提高至30%至40%。

    牛昱宇表示,这两项新技术最大的不同在于我们实现基因的精确植入和敲除。2010年,我们曾在昆明成功培育出了首个转基因猕猴,将绿色荧光蛋白基因成功转移到猕猴胚胎中,并成功培育出一只带有绿色荧光蛋白基因的小猴。但那时我们还不能控制荧光蛋白基因的位置,它会随机插入基因中,所获得的动物模型具有一定的局限性和不确定性。而本次应用的新技术,可以让我们准确地控制特定的基因片段。

    季维智介绍,本次试验主要对灵长类动物的四个特定基因进行了敲除,其中三个基因分别涉及性别控制、免疫系统、代谢系统,有10只食蟹猴在胚胎移植后成功受孕。另外一个基因涉及神经发育,对猕猴、食蟹猴都进行了试验,也十分成功,有6只猴子成功受孕。五个月后,诞生了第一只小猴。目前最早诞生的猴子仍然存活。这个试验证明了这两项新型的基因靶向修饰技术可以在灵长类动物上成功应用。

    相关专家表示,本次研究的成功不仅代表了当前利用灵长类动物开展生物医学研究的国际先进水平,也说明中国在大动物,尤其是灵长类动物基因组靶向修饰和疾病动物模型研究方面处于世界领先水平。同时,研究成果也将引领人类疾病动物模型研究领域向更高水平发展,促进相关生物医药产业的发展。

    牛昱宇表示,相关科研成果发表后,很快引起了全球关注,包括《自然》、《每日科学》《卫报》《商业周刊》等期刊杂志都进行了大量的评论和报道,来自英国统计机构Altmetric的统计数据显示,本次科研项目的学术文章被高度关注,在近两年来全球发表论文关注度排名中已上升到前5%。

文章来源:新华网

【收藏】 【打印】 【关闭】