Cell子刊：生殖干细胞高效基因组编辑

　　

生物通报道：精原干细胞（SSC）是成年雄性动物曲细精管中唯一能进行终生自我更新的二倍体永生细胞群。这些细胞既具有自我更新潜能，又能定向分化产生精子。对体外培养的精原干细胞进行基因修饰，能将外源基因稳定遗传到后代基因组，不过这一过程还存在一定的技术困难。

日本横滨城市大学的生殖生物学家Takehiko Ogawa带领研究团队，用TALEN和CRISPR/Cas9对小鼠精原干细胞进行了基因组编辑。这一成果发表在六月十八日的Stem cell reports杂志上。

TALEN技术主要依赖识别特定DNA序列的DNA结合结构域（DBD），融合了核酸酶的DBD可以向目的基因引入双链断裂（DSB）和突变。CRISPR/Cas原本是细菌抵御病毒的重要武器，现在它已经成为了基因组编辑的强大工具。风头正劲的CRISPR/Cas不仅操作简便，而且还有着很强的可扩展性，被广泛应用到各种生物中，催生了大量的研究成果。（延伸阅读：CRISPR、RNAi、TALEN一张图教你做出正确选择）

精原干细胞属于雄性生殖干细胞，能够通过减数分裂形成单倍体的生殖细胞。小鼠精原干细胞可以在体外扩增并且维持很长一段时间，同时还保留着生精能力。研究人员用TALEN和双链切刻CRISPR/Cas9靶标这些生殖干细胞的Rosa26和Stra8，这两个位点分别代表着精子形成过程中无关紧要和必不可少的基因。他们发现TALEN和CRISPR/Cas9的效率都很高，在药物筛选出的克隆中，靶标准确性和特异性几乎达到了100%。

Rosa26受到破坏的生殖干细胞，在移植后形成了有生育能力的精子。这说明基因组编辑本身不会干扰生殖干细胞的精子生成能力。而Stra8受到破坏的生殖干细胞，在移植之后出现了精子生成的缺陷，验证了Stra8在起始减数分裂中起到的重要作用。

研究指出，用TALEN和CRISPR/Cas9在生殖干细胞中进行基因组编辑，可以帮助人们更好的研究精子生成，揭示精子生成故障背后的遗传学机制。

 

生物通编辑：叶予

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