无需胚胎显微注射！新型CRISPR技术仅需2美元快速创建转基因动物

研究人员发现了一种改进蚊子和其他节肢动物CRISPR-Cas9基因编辑技术的方法，该方法不仅可提高成功率，还可回避微注射操作困难障碍。

　　

这项技术为基础和实际应用等研究更容易地操纵基因表达奠定了基础，例如控制寨卡病毒和疟疾这样的虫媒传播疾病、消灭农业害虫，乃至推广到人类和动物健康医疗。

规律成簇的间隔短回文重复（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats，CRISPR）是一种革命式的，通过精确地将DNA切割酶Cas9递送到DNA靶区实现改变生物体基因组的技术，由此产生的突变可以删除或替换特定DNA片段，从而促进或禁用某些表型。

目前，节肢动物CRISPR-Cas9技术依赖于胚胎显微注射直接将Cas9导入卵子，这是一种困难且低效的过程，只对少数物种有用，宾夕法尼亚州立大学农业科学学院昆虫学和流行病学教授Jason Rasgon指出。

“此外，显微注射会损害虫卵，它需要极昂贵的设备和培训，”他说。“这些都是限制CRISPR-Cas9在昆虫身上开展的原因。”

为了解决这些限制，Rasgon实验室开发了ReMOT（感受器-介导的卵巢货物转导）控制，这种方法只需血液注射即可将作为货物的Cas9通过卵巢受体靶向引入雌性昆虫的虫卵基因组中。

Rasgon解释，卵巢和卵子成熟过程中，蚊子等节肢动物体内合成卵黄蛋白，这些蛋白质随血液被运输至卵巢。该研究小组推测，使用来自卵黄蛋白的分子与Cas9融合就能将后者顺利运达需要被基因编辑的胚胎，从而绕开胚胎显微注射。

他们在埃及伊蚊中确认了这种方法的有效性。研究人员直观地看到了携带荧光标记的P2C（一种可被卵巢感受器识别的配体）被运送到了蚊子的卵巢，超过98%卵母细胞中都存在这种分子。

随后，观察蚊子表型，科学家们针对的是眼睛颜色基因，该基因被成功敲除的话，蚊子的眼睛就会由黑转白。他们发现与Cas9酶结合的P2C能够将基因编辑器运送至卵巢，并以很高的效率实现突变，导致转基因后代。

这项研究成果发表在《Nature Communications》，与胚胎注射相比，ReMOT控制基因编辑技术高效而简便地完成了转基因操作。“显微注射的成本高达数千美元，并且需要大量练习，而ReMOT控制的设备成本仅约2美元，新技术不到1个小时即可完成所有操作，”Rasgon说。

“低成本、低人工的方法将大幅改进现有胚胎注射技术，把基因编辑转化为非专业实验室也可触及的一项简便操作。”

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原文检索：Targeted delivery of CRISPR-Cas9 ribonucleoprotein into arthropod ovaries for heritable germline gene editing

（生物通：伍松）