6月17日,,由生物谷主辦的“2016(第三屆)基因編輯研討會(huì)”在滬隆重召開。中國科學(xué)院上海生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所李勁松研究員為了我們帶來了題為“當(dāng)單倍體干細(xì)胞遇上CRISPR/Cas9”的精彩報(bào)告,。
李勁松研究員2007結(jié)束在洛克菲勒大學(xué)的博士后研究,回國擔(dān)任生化細(xì)胞所研究所研究員,,研究組長,先后獲得“百人計(jì)劃”,,“杰出青年基因”支持,,研究成果2011年和2012年兩次入選“中國科學(xué)十大進(jìn)展”,率先建立小鼠的孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞,,并首次將Crispr-cas9技術(shù)應(yīng)用于小鼠白內(nèi)障疾病即個(gè)體水平的治療,。
本次會(huì)議,李勁松教授首先從單倍體產(chǎn)生的歷史開始,,為大家介紹了小鼠孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞的建立,。孤雄單倍體胚胎干細(xì)胞的建立有兩種方法,分別是向去核的卵母細(xì)胞中注入精子,,讓其發(fā)育到囊胚,,然后體外建系,通過流式分選的方法富集單倍體,?;蛘呷コ芫训拇圃耍屍浒l(fā)育到囊胚,,然后體外建系,,通過流式分選的方法富集單倍體。孤雄單倍體可以使卵子受精,,產(chǎn)生小鼠,,稱之為“半克隆小鼠”。毫無疑問,,孤雄單倍體的建立,,相當(dāng)于獲得了可以體外進(jìn)行遺傳操作的“人造精子”。但李教授表示,,單倍體的“受精能力”很低(半克隆小鼠出生效率大約4%,,且其中一半發(fā)育阻滯),且會(huì)隨細(xì)胞的傳代逐漸丟失,,通過將調(diào)控雄性印記的H19和Gtl2表達(dá)的H19-DMR和Gtl2-DMR敲除后,,半克隆小鼠出生效率能提高到20%多,且基本無發(fā)育阻滯小鼠,。
隨后,,李勁松教授講解了結(jié)合CRISPR-Cas9技術(shù)對單倍體干細(xì)胞進(jìn)行遺傳編輯的應(yīng)用和優(yōu)勢,。首先,利用這種“人造精子”,,可以快速制備基因編輯小鼠模型,。比如:多基因敲除和敲入小鼠模型。其次,,利用H19-DM和Gtl2-DMR雙敲的孤雄單倍體攜帶CRISPR-Cas9文庫能一步產(chǎn)生大量雜合及雙鏈突變小鼠,,建立了可以用于個(gè)體水平遺傳篩選的新工具。再次,,可進(jìn)行多基因遺傳疾病的研究,,比如,四個(gè)基因雜合敲除小鼠可以模擬DM1疾病,,最后,,兩者的結(jié)合在建立遺傳篩選體系上也具有一定優(yōu)勢。
最后,,李勁松教授介紹了卵子來源“人造精子”的建立,,食蟹猴孤雌單倍體干細(xì)胞的建立以及人的孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞的建立的工作。其中,,卵子來源“人造精子”的建立得益于長期傳代中,,孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞的雌性印記逐漸丟失,隨后通過將H19-DMR和Gtl2-DMR敲除,,也可使孤雌單倍體胚胎干細(xì)胞獲得高效的使卵子受精的能力,。