意义非凡 科学家首次实现头足类动物的基因敲除

2020年07月31日 19:03 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

在芝加哥大学海洋生物实验室工作的科学家们宣布了一项突破。该团队利用乌贼Doryteuthis pealeii实现了第一个基因敲除。这种特殊的乌贼被称为是过去100年中生物学 "异常重要"的研究生物。该团队使用CRISPR-Cas9基因组编辑技术敲除了乌贼胚胎中的一个色素基因。去除该基因可高效地消除眼睛和皮肤细胞中的色素沉淀。

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上图是一只普通的乌贼,眼睛是黑色的,有圆点,而被修改后的乌贼眼睛是粉红色的,没有圆点。

研究人员表示,这一创举是朝着能够敲除和敲入头足类动物的基因以解决一系列生物学问题迈出的关键第一步。头足类动物对研究人员来说非常重要,因为它们拥有所有无脊椎动物中最大的大脑和分布式神经系统,可以实现瞬间伪装和复杂的行为。对乌贼的研究可以为从医学到机器人和材料科学等广泛领域的应用开辟途径。

能够去除特定的基因是有能力侵入基因以促进研究的一步。像荧光蛋白这样可以成像跟踪神经活动或其他动态过程的基因最终可以被添加进来。该操作的一个主要挑战是将CRISPR-Cas系统送入单细胞乌贼胚胎中。

该技术涉及开发微型剪刀来剪断卵子非常坚韧的外表面,并使用斜面石英针将CRISPR-Cas9试剂通过切口输送。研究这种特殊类型的鱿鱼可带来神经生物学的基础性进展。20世纪50年代,Alan Hodgkin和Andrew Huxley因对该物种的动作电位的研究而成为诺贝尔奖获得者。

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