CRISPR/Cas9基因编辑技术在家畜中的应用研究进展
2021-03-30高元鹏张景程李喜和何婷依曹贵方
王 彤,高元鹏,韩 静,张景程,李喜和,何婷依,曹贵方*
(1.内蒙古农业大学 兽医学院,内蒙古自治区基础兽医学重点实验室,内蒙古自治区呼和浩特市 010018;2.西北农林科技大学 动物医学,陕西杨凌 712021;3.内蒙古大学 生命科学学院,内蒙古自治区呼和浩特市 010021)
转基因动物是指利用基因工程将外源基因整合到动物基因组或是对内源基因进行人为定向改造,修饰后的遗传物质可以稳定遗传给后代的动物。世界公认的第一例真正意义上的转基因动物是在1982年,Palmiter研究员利用原核显微注射的方式将人生长激素基因导入到小鼠原核胚胎中所构建[1]。1985年,Hammer研究员同样利用原核显微注射法成功获得了转基因家畜[2]。尽管使用原核显微注射技术来制备转基家畜效率较低,但是由于操作直观、结果可靠等优点一直被视为转基因动物生产的常规操作。
1996年,Campbell研究人员利用体细胞核移植技术(somatic cell nuclear transfer,SCNT)成功获得了克隆羊[3]。1997年,Wilmut研究员利用SCNT等操作成功获得体细胞克隆羊“多莉”,这使得在体细胞上进行基因编辑,再结合SCNT来获得转基因动物成为可能。由于在自然条件下体细胞同源重组效率极低,再加上SCNT效率也较低[4],利用SCNT建立的动物经常会发生猝死或引发与健康相关的并发症,所以只有有限数量转基因家畜被报道。
人工核酸内切酶(engineered endonuclease,EEN)的出现不但显著提高了转基因动物的生产效率,而且使得精准打靶成为可能。EEN主要是由锌指核酸酶(zinc finger nucleases,ZFNs)、转录激活因子样效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALENs)和CRISPR/Cas9系统组成。……
