近日,记者从中国科学院广州生物医药与健康研究院获悉,该院研究员赖良学课题组利用单碱基编辑器,首次在猪身上实现多位点单碱基编辑。据悉,该成果的应用将加速生物医药相关领域的大动物猪模型培育和农业精准育种。相关研究发表于《自然—通讯》。
赖良学表示,该研究首次从细胞、胚胎及动物3个层面探讨了单碱基编辑器对猪多基因进行同时点突变的可行性,并且通过体细胞核移植和胚胎注射两种途径获得两种单位点单碱基突变猪模型(杜氏肌肉营养不良症猪模型和早衰症猪模型)和一种三位点单碱基突变猪模型(重症免疫缺陷猪模型)。
单碱基编辑器是近年才出现的新基因编辑系统,被认为是基因编辑技术3.0版本。研究人员利用BE3和A3A-BE3两种单碱基编辑工具,在细胞和胚胎层面,对基因组进行3基因单碱基编辑,每个基因设计一条gRNA,突变成终止密码子或者突变诱导新的mRNA剪切位点。在胚胎上,3基因同时被编辑效率最高可达50%。而细胞层面,3基因同时编辑最高可达25%。
该研究还对与猪内源性病毒复制有关的pol基因进行了单碱基突变,制造提前的终止密码子,从而实现单基因的多位点失活。通过二代测序分析,可以看到在体细胞内,多拷贝的敲除率达到80%以上;而在胚胎层面,71%病毒拷贝得到敲除。因此,本研究证明,单碱基编辑系统在细胞和胚胎水平均可实现多基因或单基因多位点的高效碱基突变。
相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41467-019-10421-8
