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为解决新兴模式生物应用 CRISPR 技术的难题，研究人员开展蚤状溞基因编辑研究。结果显示新显微注射法高效，有独特突变特征且无脱靶。该研究为 CRISPR 在新兴模式生物中的应用提供关键参考，值得科研人员一读。
摘要
在新兴模式生物中有效应用 CRISPR 技术面临重大挑战，包括高效产生可遗传突变，以及了解诱导 DNA 损伤的基因组后果和诱导突变的遗传模式。本研究通过以下方式解决这些问题：1）开发一种在小型甲壳动物蚤状溞（Daphnia pulex）中进行基因编辑的高效显微注射递送方法；2）评估 Cas9 和 Cas12a 核酸酶在猩红色（scarlet）基因敲除突变体中的编辑动态；3）研究猩红色突变体的转录组，以了解scarlet基因的多效性效应。我们重新设计的显微注射方法可利用两种核酸酶实现高效的双等位基因编辑。我们的数据表明，位点特异性 DNA 切割大多以逐步方式发生。插入缺失是诱导突变的主要类型。此外，还观察到少数意外的位点上大缺失（大于 1kb）。值得注意的是，全基因组分析未发现脱靶突变。尽管目标位点周围存在复杂的诱导突变，但在scarlet基因座上成功敲入了终止密码子盒。此外，一些突变体中存在广泛的生殖系嵌合现象，这使得它们的无性后代意外地产生了不同的表型和基因型。最后，我们的转录组分析揭示了与scarlet基因敲除相关的显著基因表达变化，以及突变体中游泳行为的改变，其中涉及几个与人类神经退行性疾病相关的基因。
