中国学者Cell Res再发CRISPR新文章

　　

生物通报道  来自云南省灵长类生物医学重点实验室、南京医科大学和南京大学模式动物研究所等处的研究人员，在12月23日的《细胞研究》（Cell Research）杂志上发表Letter文章称，继今年他们成功地利用CRISPR/Cas9系统对孪生食蟹猴进行精确基因组修饰后，在后续的研究中他们进一步证实了猴子生殖系细胞获得了Cas9/RNA介导的基因修饰。

南京大学模式动物研究所的黄行许（Xingxu Huang）博士、南京医科大学的沙家豪（Jiahao Sha）教授，以及云南省灵长类生物医学重点实验室季维智（ Weizhi Ji ）是这篇论文的共同通讯作者。

在猴子中实现精确基因打靶将大大推动构建出一些有用的人类疾病模型。尽管有科学家报告称成功地生成了一些转基因猴，但过去大多数利用灵长类动物来进行基因打靶的研究努力均不幸以失败告终。可编程核酸酶如ZFN、TALEN和CRISPR/ Cas的应用为在猴子中实现精确基因修饰开启了一些新途径。其中，CRISPR/Cas9系统被证实能够最有效地实现基因打靶，其已成功应用于许多动物物种中。

今年早些时候，黄行许、沙家豪、季维智以及同事们报告称，他们成功利用CRISPR/Cas9在猴子中介导了精确的基因打靶，这项研究成果发布在著名科学期刊《细胞》（Cell）杂志上（延伸阅读：中国科学家Cell发布靶向基因编辑里程碑成果 ）。Cas9核酸酶是借助于一段小向导RNA(small guide RNA,sgRNA)通过碱基配对来靶向特异的遗传位点。CRISPR/Cas9系统已知是一种简单、高度特异和有效的基因编辑系统，并其可以很容易地由研究人员改造应用于同时对多个位点进行特异的基因组工程操作。

通过显微注射Cas9 mRNA和靶向3种基因Nr0b1、Ppar-γ和Rag1的sgRNAs进入到单细胞胚胎中，他们在29只代孕食蟹猴中建立了10例妊娠。第一组足孕孪生猴被证实携带了Ppar-γ和Rag1靶基因突变，并且未检测到任何的脱靶效应。随后他们利用TALEN也在猴子中成功进行了基因组操控。这些成果证实了在猴子中实现精确基因打靶的可行性。

但要建立遗传改造猴群，还要求能够种系传递遗传修饰。尽管以往有研究报告称在猴子中成功实现了转基因的种系传递，但对于CRISPR/Cas9在猴子中介导的基因组编辑能否传递至下一代仍有待确定。

在这篇文章中作者们报告称，他们在后续的研究中进一步证实了利用CRISPR/Cas9系统在猴子中实现基因编辑的可行性。此外，他们的数据证实了Cas9介导的诱变广泛存在于各种体细胞组织和生殖腺中。更为重要的是，他们的研究在群体和单细胞水平上提供了重要的证据证实， Cas9介导的基因修饰存在于猴子的生殖系细胞中，表明这些修饰极有可能通过猴子的生殖系细胞传递给下一代。最后，作者们还谨慎表示有待进一步获取有关种系传递的直接证据。

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Germline acquisition of Cas9/RNA-mediated gene modifications in monkeys

Precise gene targeting in monkeys will substantially facilitate generation of human disease models1,2. Although several transgenic monkey models have been successfully generated3,4,5,6, most of past endeavors in gene targeting using primates had unfortunately failed. The usage of reprogrammable endonucleases, such as ZFN (zinc-finger nuclease), TALEN (transcription activator-like effector nuclease) and CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeat)/Cas (CRISPR-associated) system, has opened new avenues for precise gene modification in monkeys1,2. Among these, the CRISPR/Cas9 system has shown to be most efficacious in gene targeting based on its successful application in a number of animal species

作者简介：

黄行许,南京大学模式动物研究所遗传学教授、博士生导师。研究兴趣：1、建立不同基因工程小鼠模型研究配子发生的调控； 2、结合利用同源重组技术、锌指蛋白酶技术、RNA干扰技术、iPS技术进行不同动物的基因组改造。

沙家豪博士，男，1959年5月出生，南京医科大学特聘教授，博士生导师，生殖医学国家重点实验室主任和“配子发生的分子机制”学术带头人，科技部 “生殖与发育重大科学计划”专家组成员、“生殖健康的基础和临床研究”教育部创新团队带头人、国家杰出青年科学基金获得者、中国动物学会生殖生物学分会副理事长、江苏省解剖学会理事长、江苏省细胞遗传学会副理事长、《Asian J Androl》编委、《Chinese Science Bulletin》编委、《生殖医学杂志》常务编委、《中国男科杂志》编委、《男科学报》编委、《中国计划生育学杂志》编委和《国外医学》计划生育分册常务编委；在国内外SCI收录杂志发表论文70篇。

季维智，男，汉族，安徽省合肥市人，中共党员，生于 1950年6月29日。博士研究生导师。历任中国科学院昆明研究室副主任、主任、副所长。担任中国科学院昆明研究所第四任所长、所党委委员、研究员。云南省动物生殖生物学重点实验室主任。研究方向：从事灵长类生物学 生殖发育生物学研究。