获07诺贝尔生理/医学奖成就:基因敲除的新成果汇总

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2007年10月11日 来源:生物通

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  2007年10月8日,诺贝尔生理/医学奖揭晓。来自美国的马里奥-R-卡佩奇(Mario R.Capecchiand)、奥利弗-史密斯(Oliver Smithies)和来自英国的马丁-J-伊文思(Martin J. Evans)赢得该奖项,以表彰他们在干细胞研究方面所作的贡献。他们是发明基因敲除技术的卓越科学家。

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生物通综合:2007年10月8日,诺贝尔生理/医学奖揭晓。来自美国的马里奥-R-卡佩奇(Mario  R.Capecchiand)、奥利弗-史密斯(Oliver  Smithies)和来自英国的马丁-J-伊文思(Martin  J.  Evans)赢得该奖项,以表彰他们在干细胞研究方面所作的贡献。他们是发明基因敲除技术的卓越科学家。

这项技术飞跃,使人们在生物学、医学研究上创造了一个又一个奇迹。生物通在此特汇总近期有关基因敲除研究以及基因敲除应用研究的几项新成果。

《自然》:基因敲除雌鼠性欲高涨

 

8月5日的《自然》杂志网络版上,来自美国哈佛大学霍华德·休斯医学院分子和细胞生物学系的研究人员报道说,通过敲除雌性小鼠的一个基因,能够使它变得像雄性小鼠一样渴望交配。这一发现挑战了通常认为的动物性行为主要是由性激素调节的理论,并且揭示出雌鼠大脑与雄鼠大脑一样具有调节性行为的环路。

 在小鼠中,信息素检测是由犁鼻器和主要的嗅觉上皮细胞来执行的。而一种叫做TRPC2的基因对小鼠犁鼻器感应生化信息素则起到关键作用。该基因编码的Trpc2是一种在犁鼻器神经元中特异性表达的离子通道,对犁鼻器感觉传到至关重要。缺少Trpc2的雄性小鼠的性别判断能力和雄性之间的好斗特征被削弱。

 哈佛大学的Catherine Dulac和同事应用基因工程技术敲除了雌性小鼠体内的TRPC2基因。结果发现,缺少该基因的雌性小鼠喜爱爬上雄性小鼠身体,骨盆耸动,并且发出类似雄性小鼠求偶时发出的声音。直到一个月后,这些雌性小鼠仍旧狂热地追求雄性小鼠。

     当研究人员用手术方法将成年小鼠的犁鼻器切除后,这些小鼠也表现出了相同的行为特征,并且这种手术不干扰发情周期和性激素水平。这些发现意味着,犁鼻器介导的激素输入在野生型雌性小鼠中能移植雄性行为并且刺激雌性行为。而且,这些发现还暗示出,与雄性特异性行为有关的功能性神经元环路也存在于正常的雌性小鼠大脑中。

 密歇根州立大学的神经学家Marc Breedlove说,这项研究很令人惊讶是因为,只做很细微的小的改变,雄性特异性行为就完全在雌性身上表现出来了。

      Dulac表示,不同的物种会使用不同的感应方式去了解世界。噬齿动物主要应用生化信息素调节性行为,而灵长类动物及人类则更多地偏重于视觉特征。

无心插柳:基因敲除的意外收获

明尼苏达州大学的研究人员已经确定出一个对正常肌肉功能至关重要的基因(gamma肌动蛋白基因),并且在这个发现的基础上建立了一种目前了解甚少的人类肌肉疾病的新小鼠模型。研究人员构建了中央核肌病(centronuclear myopathy)的一个小鼠模型。中央核肌病是一种至今了解较少的与肌肉营养不良类似的肌肉疾病。这项研究的结果发表在9月的Development Cell杂志上。

通过基因工程技术,研究人员能够敲除小鼠中编码gamma肌动蛋白的这种基因。Gamma肌动蛋白存在于正常的肌肉细胞中。科学家之前认为如果缺失这种基因,肌肉发育将会严重受阻。

但是,James Ervasti教授和他的研究组发现敲除gamma肌动蛋白,小鼠肌肉仍然能够形成,但是肌肉细胞功能受损,并最终能导致肌肉细胞的死亡。

Gamma肌动蛋白在肌肉细胞结构中起到一个重要作用,它能与抗肌萎缩蛋白结合,并因此引发Duchenne肌肉营养不良。最初,Ervasti认为当敲除gamma肌动蛋白基因时,小鼠可能会表现出与Duchenne肌肉营养不良的类似症状。但事实上,当这些小鼠出生时,它们表现出了中央核肌病的症状。

这种了解甚少的肌肉疾病小鼠模型将有助于人类解开这种令人疑惑不解的人类疾病。现在,研究人员已经知道gamma肌动蛋白基因的缺失如何影响小鼠,并且研究人员将会分析造成肌肉细胞死亡的机制。

这一发现还给了研究退化肌肉疾病的遗传学家一个研究人类中央核肌病的新靶标。由于Ervasti的研究组确定出了小鼠中的一个可能的基因,遗传学家能够对病人进行这种特殊基因的筛选分析,而无需筛选人类的30000个基因来找到这种突变。

 

TFAM基因敲除构建帕金森小鼠模型

 

美国科研人员首次建立基因敲除小鼠实验室

 

德克萨斯基因研究所宣布莱西肯基因公司(纳斯达克证券:LEXG)已经建立了第一个基因剔除小鼠实验室-OmniBank  II实验室以克隆胚胎干细胞。并且首批已经制备了90,000株克隆,每个都代表了单个基因缺失或剔除的胚胎干细胞。其中包括了6千多区域的基因剔除,因此能满足全世界研究人员的需要。实验室打算大量克隆每个基因以确保小鼠的成功存活。实验室已经从C57BL/6基因剔除小鼠身上制备了干细胞,后者可用于基因功能的研究,从而让研究人员能在各种疾病和环境条件下研究特定基因的作用。这是目前世界上C57BL/6基因剔除小鼠最大的样库。

而当2008年初完工时,OmniBank  II实验室将拥有350,000株小鼠胚胎干细胞克隆,预计将囊括小鼠65-70%的基因。首批建立的实验室提前1个月竣工,且比预料的多含20%的克隆量。下批的任务预计在2006年12月完工。根据研究所与莱西肯公司签定的协议,研究人员同样可以从公司里获得特定的细胞。OmniBank实验室所拥有的270,000株胚胎干细胞基于129SvEv基因背景。

 

 

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