转基因及基因编辑技术与猪遗传育种
2018-01-23李嘉楠徐在言
李嘉楠,顾 浩,徐在言,左 波
(华中农业大学动科动医学院,农业农村部猪遗传育种重点实验室,农业动物遗传育种与繁殖教育部重点实验室,湖北 武汉 430070)
1 转基因与基因编辑技术概述
转基因动物技术是指使用显微注射或精子介导等相关分子生物学方法将外源基因导入到动物的早期胚胎细胞中,使外源基因能够在受体细胞的基因组中稳定表达,并培育出可遗传的动物个体或品系。与传统的育种技术相比,转基因技术不仅克服了物种间固有的生殖隔离,而且实现了物种间遗传物质的交换。然而在动物育种中,许多优良性状的产生并不需要依赖外源基因的导入,仅仅改变自身基因的表达就能获得,这种方式被称为基因编辑技术。新型动物基因编辑技术是指通过人工核酸酶对动物特定的内源性基因进行目地性的修饰,如敲除、敲入、定点突变等,并结合体细胞核移植与胚胎移植等技术手段,获得被修饰编码的个体。在基因编辑中,人工核酸酶作为操作基因的“剪刀”,可精确定位到需要编辑的DNA双链,造成目的基因DNA双链断裂(DNA double-strand-breaks,DSBs);同时,DNA的(非)同源重组修复可作为“缝针”对断裂的DNA双链进行修复,实现基因的敲除和敲入。而随着人工核酸酶技术的不断发展,基因编辑技术共经历了三代,即锌指核酸 内 切 酶(zinc finger endonucleases,ZFNs)、类转录激活因子效应物核酸 内 切 酶(transcription activatorlike effector endonucleases,TALENs)和 CRISPR/Cas9 [clustered regulatory interspaced short palindromic repeats /Cas(CRISPR associated 9)]技术。
锌指核酸内切酶是第一代人工核酸内切酶,它是由锌指蛋白和核酸酶FokⅠ组成可以结合DNA的嵌合蛋白。……
