改造活鸡和活猪的基因整合剪刀

基因工程动物为健康和疾病的分子基础提供了重要的见解。研究主要集中在转基因鼠上，尽管其他物种，如猪，在生理上更接近人类。慕尼黑工业大学(TUM)的研究人员现在已经培育出了能够有效改变所需器官中的靶基因的鸡和猪。

　　

 

   

慕尼黑工业大学的科学家们用集成基因剪刀培育出了鸡和猪。这可以用于动物发展的所有阶段。A. Heddergott / TUM

慕尼黑工业大学的研究人员已经证明了一种有效地研究农场动物抗病分子机制或生物医学问题的方法。研究人员现在可以将特定的基因突变引入所需的器官，甚至修正现有的基因，而无需为每个目标基因创建新的动物模型。这就减少了研究所需的动物数量。

CRISPR/Cas9可以实现所需的基因操作

 

CRISPR/Cas9是一种重写DNA信息的工具。基因可以用这种方法被灭活或被专门修饰。CRISPR/Cas9系统由两部分组成。

gRNA(引导RNA)是一种短序列，特异性地结合到被修饰基因的DNA片段上。Cas9核酸酶，实际的“基因剪刀”，与gRNA结合并切断目标DNA的相应部分。这种切割激活了可以使基因功能失活或合并特定突变的修复机制。

整合基因剪刀的健康鸡和猪

 

“生成的动物提供了基因剪刀，即Cas9蛋白。所以我们所要做的就是引入引导RNA来获得具有特定遗传特征的动物，”慕尼黑工业大学生殖生物技术教授Benjamin Schusser解释道。“这些动物的第一代大约花了三年时间。Cas9现在可以用于动物发育的所有阶段，因为人体内的每个细胞都永久拥有Cas9蛋白。我们已经成功地在鸡胚胎和活猪身上应用了这项技术。”

因此，研究人员生产的健康鸡和猪的所有器官都具有Cas9核酸酶。这在生物医学和农业研究中特别有用。

用于对抗病毒性或癌症疾病的分析工具

 

猪被用作人类的疾病模型，因为它们的解剖学和生理学与小鼠(目前是一种常见的疾病模型)相比，更类似于人类。因此，转基因猪可能有助于更好地理解人类的致癌机制。潜在的人类新疗法也可以在动物模型上进行测试。

“由于细胞中存在Cas9，这一过程显著加速和简化，”德国工业大学牲畜生物技术教授Angelika Schnieke说。“例如，配备Cas9基因的动物可以使特异性灭活肿瘤相关基因，并模拟癌症的发展。”

Cas9猪和鸡使研究人员能够测试哪些基因可能直接参与动物性状的形成，比如抗病能力。“CRISPR/Cas9系统的机制也可能对使用DNA病毒对抗感染有用。最初的细胞培养实验表明，这种方法已经适用于禽类疱疹病毒。

生物医学和农业研究的重要资源

 

Schnieke教授指出:“我们表达Cas9基因的鸡和猪代表了生物医学和农业科学中基因组编辑的创新资源，但除此之外，这些动物也可供其他研究小组使用。因此，活体动物的有效基因组编辑有可能显著推进生物医学和农业研究。”

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