基于细胞融合开发双基因共敲除技术
2021-03-18于鲁孟刘思思高晓冬藤田盛久
于鲁孟, 刘思思, 高晓冬, 藤田盛久
(江南大学 生物工程学院,江苏 无锡 214122)
近年来,针对哺乳动物细胞基因编辑的手段越来越多,包括设计锌指结构(ZFs)[1]、转录激活因子样效应物(TALEs)[2]、CRISPR/Cas9 技术[3-4],这些技术都可以特异性的敲除基因。 尤其是CRISPR/Cas9技术通过目标导向RNA 介导Cas9 蛋白造成DNA双链断裂[5],可以更精准的进行基因编辑,有效地缩短了基因编辑的周期和成本, 获得了广泛的运用。然而这些编辑手段都只能特异性编辑一个基因,目前有效编辑几个基因还有一定局限性。 已有相关文献报道[6-8],可以借助CRISPR/Cas9 技术和含多个目标导向RNA 的单个慢病毒质粒实现易转染细胞的多基因共敲除, 但是基因敲除效率取决于细胞类型。 因此仍需探索一种高效稳定的动物细胞多基因共敲除方法。
众所周知, 在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的生命周期中,单倍体酵母细胞通过配对产生二倍体酵母细胞。 当营养缺乏时,二倍体酵母细胞形成孢子,从而再次产生酵母单倍体细胞[9]。在有丝分裂过程中,酵母细胞染色体发生重组并平均分配到两个子细胞中[10]。 若已敲除两个不同基因的两个单倍体酵母细胞经过配对和孢子形成,可以产生基因双敲除的酵母细胞[11]。 在哺乳动物细胞中相同或不同类型细胞可以融合并导致同核或异核形成,且亲本核保持离散并包含在由共享细胞质支持的单个细胞体中[12-14]。 不同种细胞间可以通过融合产生杂种细胞,获得多种目标表现型。 比如,将胚胎干细胞分别与神经干细胞、成纤维细胞或胸腺细胞融合的实验表明,通过细胞融合可以促进细胞向多能干细胞转化[15-16]。……
