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Cell子刊:应用CRISPR-Cas9实现斑马鱼组织特异性基因敲除

近日,来自美国哈佛大学的研究人员在国际学术期刊Development cell发表了他们的最新研究进展,他们利用基于CRISPR-Cas9技术开发的载体系统在斑马鱼上实现了组织特异性基因敲除,这对于以斑马鱼为主要研究工具的科学家们无疑是一个好消息。


斑马鱼具有养殖方便、繁殖周期短、产卵量大、胚胎体外受精、体外发育、胚体透明等特点,是生命科学研究中一种重要的模式生物和研究平台。利用斑马鱼,可以研究生命科学的基础问题,揭示胚胎和组织器官发育的分子机理;可以构建人类的各种疾病和肿瘤模型,建立药物筛选和治疗的研究平台;可以建立毒理学和水产育种学模型,研究和解决环境科学和农业科学的重大问题。


CRISPR/Cas9技术作为基因编辑工具目前已在多个平台和系统得到广泛应用,大大方便了在体内和体外对靶向基因进行敲除操作。在该研究中,研究人员开发了一种基于CRISPR-Cas9技术的载体系统,在斑马鱼上实现了组织特异性基因敲除。他们在斑马鱼中,应用CRISPR/Cas9技术在单细胞胚胎阶段通过简单地注射导向RNA(gRNA)和Cas9 mRNA快速获得基因敲除斑马鱼。为证明该项技术的可应用性,研究人员构建了携带gata1启动子的载体,驱动Cas9表达,在红细胞中特异性敲除了参与血红素合成的urod基因。通过靶向Urod基因,研究人员在斑马鱼胚胎中观察到携带红色荧光的红细胞,重复了在yquem突变的斑马鱼中观察到的表型。虽然F0代胚胎中出现镶嵌基因中断,但在F1代斑马鱼中,这种表型非常明显。


这套基于CRISPR的载体系统为在斑马鱼上实现组织特异性基因敲除提供了一种便捷的方法,大大拓宽了在斑马鱼中进行功能缺失的研究范围,具有重要意义。


原文链接:A CRISPR/Cas9 Vector System for Tissue-Specific Gene Disruption in Zebrafish


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