
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
19th 转基因技术会议亮点:创新技术推动动物模型研究与基因编辑突破
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年04月19日 来源:Transgenic Research 2.7
编辑推荐:
在动物模型构建和基因编辑研究中,存在技术局限、动物福利及模型准确性等问题。研究人员围绕转基因技术开展多项研究,如优化 IVF 方案、开发新基因编辑方法等。结果显示这些研究提升了技术效率,减少动物使用。研究成果发表在《Transgenic Research》杂志上,为生命科学和健康医学领域带来了新的希望和方向。
在生命科学和医学研究领域,动物模型和基因编辑技术是探索生命奥秘、攻克疾病难题的关键 “武器”。然而,当前这些技术面临着诸多挑战。传统的小鼠体外受精(IVF)技术依赖培养箱,限制了其在特定环境下的应用;现有的基因编辑方法,如 CRISPR 技术在传递方式上存在不足,不仅需要专业技能和昂贵设备,还可能对胚胎造成损害;在动物模型方面,基因掺杂检测手段有待完善,且现有的基因表达调控系统存在局限性,微生物群落的差异也影响着疾病模型的准确性和可重复性。同时,在药物给药和动物繁殖管理等环节,也亟需更加科学、人道的方法。
为了突破这些困境,来自世界各地科研机构的研究人员积极探索,在第 19 届转基因技术会议(TT2025)上展示了一系列令人瞩目的研究成果。这些研究成果发表在《Transgenic Research》杂志上,为生命科学和健康医学领域带来了新的希望和方向。
研究人员采用了多种关键技术方法。在基因编辑方面,运用 CRISPR-Cas9 系统对动物基因组进行精准编辑;在胚胎操作技术上,涉及体外受精、胚胎冷冻保存及胚胎移植等;通过对微生物群落的 16S rDNA 测序分析,深入了解其组成和功能;利用长读测序(LRS)和数字 PCR 等技术,对基因编辑效果和遗传信息进行准确检测。此外,还通过构建动物模型,模拟人类疾病进行相关研究。
以下是部分重要研究成果:
IVF 技术创新:澳大利亚的研究团队针对传统 IVF 技术的局限,对 IVF 方案和培养基进行优化。他们对比了 3 种 IVF 培养基、3 种 IVF 容器和 2 种加热源,使用冷冻和新鲜精子进行实验。结果表明,在实验台加热台上使用培养皿进行 IVF、采用 2 种不同的缓冲培养基、使用新鲜和冷冻精子受精,以及移植新鲜和冷冻 / 解冻的受精卵和 2 细胞胚胎,均能成功实现活产。这意味着在没有培养箱的情况下也能进行 IVF 实验,为在检疫设施或病原体防护设施中开展相关工作提供了可能。
新型转基因小鼠建模方法:来自多个机构的研究人员合作开发了一种利用病毒样颗粒(VLPs)传递 CRISPR-RNP 基因编辑的新方法。他们将含有 CRISPR-RNPs 的 VLPs 与受精卵共培养或在 IVF 过程中使用,成功在胚胎中引入突变。实验显示,VLP-Cas9 的编辑效率达到 44.7%,且突变可传递至下一代;VLP-BEs 编辑也取得成功,通过密码子优化,VLP 的生产力和编辑效率显著提高。此外,还实现了多靶点编辑和基因敲入。该方法简化并加速了转基因模型的生成,无需特殊技术和设备,具有广泛的应用前景。
赛马基因掺杂检测:英国的研究人员在英国赛马管理局的支持下,开展了赛马基因掺杂检测方法的研究。针对基因转移和基因编辑两种情况,他们评估了 qPCR、dPCR 和下一代测序(NGS)等检测方法。通过开发基于 NGS 的筛选平台,对 1200 多个样本进行检测,并在全血和血浆中进行给药研究。同时,针对 CRISPR 等不引入外源 DNA 的基因编辑检测挑战,创建了基于候选基因方法的 NGS 富集面板,并对 150 多匹马进行了调查。这些研究为未来的法医工作提供了有效的基因掺杂检测方法。
创新的 Cre 调控模型:美国密苏里大学的研究人员开发了一种创新的分裂 Cre 小鼠模型,利用赤霉素(GIB) - 化学诱导二聚化(CID)系统实现对 Cre 重组酶的精确时空控制。该模型包含 CMV-iCreN-half(1 - 229)-GID1 和 CMV-GAI-iCreC-half(230 - STOP) 两个基因盒,分别插入 Rosa26 和 H11 安全港位点,实现了在 GIB 给药时的普遍激活 Cre。与传统的他莫昔芬诱导的 CreERT2 模型相比,该模型避免了雌激素受体介导的脱靶效应,为研究激素反应性组织中的基因功能提供了更有效的工具。
小鼠微生物群落研究:美国密苏里大学突变小鼠资源与研究中心(MMRRC)的研究人员对 351 种来自世界各地的小鼠模型的微生物群落进行了表征。通过 16S rDNA 测序分析粪便 DNA,发现大多数小鼠模型具有独特的微生物谱,与供应商来源的微生物群落不同,且部分实验室小鼠存在机会性微生物物种。为提高小鼠模型的可重复性,MMRRC 提出了两种方法:一是用常见供应商来源的微生物群落重新培育小鼠;二是提供详细的微生物组数据,以便研究人员自行调控。
这些研究成果意义重大。在技术层面,为转基因技术的发展提供了新的思路和方法,提升了基因编辑的效率和准确性,优化了胚胎操作技术,完善了基因检测手段。在动物模型构建方面,有助于建立更精确、更符合研究需求的动物模型,为深入研究基因功能、疾病机制和开发新疗法提供了有力支持。同时,研究中注重动物福利,遵循 3Rs 原则(替代、减少、优化),减少了动物的使用数量,提高了动物实验的科学性和人道性,推动了生命科学和健康医学领域的可持续发展。
综上所述,这些研究成果在解决当前动物模型构建和基因编辑技术面临的问题方面取得了显著进展,为相关领域的进一步发展奠定了坚实基础,有望在未来带来更多的突破和创新,造福人类健康。
生物通微信公众号
知名企业招聘