Sigma实现大鼠的组织特异性基因敲除[创新技巧]

通过CompoZr®锌指核酸酶技术首次实现了大鼠中一个内源基因的组织特异性敲除。传统的基因敲除会敲掉整个动物中的某个基因。相比之下，条件性基因敲除则是一项相对较新的技术，它能够仅仅敲掉相关组织或器官中的某个基因，从而让我们更准确地了解基因功能。值得深入了解。

生物通报道 Sigma-Aldrich公司近日宣布，Sigma遗传工程（SAGE）实验室通过CompoZr®锌指核酸酶技术首次实现了大鼠中一个内源基因的组织特异性敲除。

二十年来，这种产生复杂的疾病模型的方法只能在小鼠上开展。然而，大鼠在许多生理特性上要比小鼠更为接近人类，是建立人类疾病模型的理想对象。许多遗传特征表明：大鼠的约2.5万到3万个基因中的90%与人类和小鼠相似，其较大体形使其成为通过连续采样进行药物评估的理想模型。

传统的基因敲除会敲掉整个动物中的某个基因。相比之下，条件性基因敲除（conditional gene knockout）则是一项相对较新的技术，它能够仅仅敲掉相关组织或器官中的某个基因，从而让我们更准确地了解基因功能。条件性基因敲除还能在发育的某个点敲除基因，便于我们研究胚胎中哪些基因的缺失是致死的，但其成体中的功能丧志对研究许多人类疾病很关键。

SAGE实验室的主管Edward Weinstein谈道：“将近89%的候选药物未能通过审批。基础研究以及药物开发的研究人员需要更具预测性的动物模型，而这些模型的生理学、生物学和遗传学应能更真实地反映特定的人体条件。SAGE实验室正应用ZFN技术来实现前所未有的遗传操作，如大鼠中组织特异性的基因敲除。”

利用条件性敲除方法，SAGE实验室的科学家产生了一对大鼠品系，其中两个重要的基因Crhr1 和Grin1已从特定的神经元群体中敲除。Crhr1 和Grin1分别与抑郁症和精神分裂症相关。在这之前，SAGE实验室的科学家们已经利用Sigma专利的CompoZr® 锌指核酸酶技术，通过SAGEspeed™ 模式创建过程创建了自闭症大鼠模型。

Sigma-Aldrich在4年前推出了CompoZr 锌指核酸酶技术。锌指核酸酶是一类改造过的DNA结合蛋白。它们能够识别并结合指定的位点，高效且精确地切断靶DNA。随后细胞利用天然的DNA修复过程——“同源定向修复”或“非同源末端连接”来治愈靶的断裂。这样，研究人员就能够随心所欲地进行基因组编辑，包括基因修复、基因删除和定向的基因添加。

利用ZFN灵活特异的特点，Sigma 已经研制出针对大鼠全基因组范围的 ZFN，能够高效特异地对大鼠每一个基因进行敲除或编辑。应用 ZFN技术，Sigma 公司已经获得多种基因敲除的大鼠模型，对人类疾病的发病机理、治疗以及新药物的研制提供了良好的试验平台。（生物通 余亮）

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