中國科技網(wǎng)訊 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng),、《自然》網(wǎng)站等媒體9月23日報(bào)道,，一個(gè)由美國明尼蘇達(dá)州羅徹斯特市梅奧診所研究人員領(lǐng)導(dǎo)的國際研究小組,，開發(fā)出一種高效的基因組改編方法,，可對斑馬魚基因組進(jìn)行精確定位的剪切替換,，用于各種研究目的。該研究首次實(shí)現(xiàn)了對斑馬魚基因組分的自定義修改,，幫生物醫(yī)學(xué)家克服了魚類不能作為人類疾病模型的障礙,。相關(guān)論文發(fā)表在今天的《自然》雜志網(wǎng)站上。

　　在脊椎動(dòng)物生物學(xué)和人類疾病研究中,，斑馬魚是主要實(shí)驗(yàn)對象。它們透明,、體外受精,、生殖周期短,、生長迅速，這些特點(diǎn)讓人們能密切跟蹤其活體胚胎發(fā)育,，研究其基因表達(dá)和功能,。但在定位基因修改方面，卻效率不高,。

　　研究人員用一種人工改良的酶TALENs（人工轉(zhuǎn)錄激活因子樣感受器核酸酶）,，瞄準(zhǔn)一段基因序列的目標(biāo)位置，切下該處DNA片斷,，用人工DNA來替換,。在研究人員所插入的人工序列中，其中一段還有一個(gè)基因開關(guān),，能立刻打開或魚成熟后才打開,，以檢驗(yàn)該基因在早期發(fā)育和后期生命中的作用。

　　“利用這種TALENs基因設(shè)計(jì)工具和合成DNA,，能讓魚的基因組產(chǎn)生明確改變,。我們能做出僅有幾個(gè)核苷酸的小改動(dòng)，也能在生物基因開關(guān)程序中增加特殊序列,?！闭撐母呒壸髡摺㈩I(lǐng)導(dǎo)該研究的梅奧診所分子生物學(xué)家斯蒂芬·?？苏f,，“這是首次我們能對斑馬魚基因組進(jìn)行自定義修改?！?

　　倫敦大學(xué)學(xué)院發(fā)育生物學(xué)就詹森·里海爾說：“這種直接修改原有基因序列的能力,，讓我們能精確控制相關(guān)基因，為復(fù)雜疾病造出斑馬魚模型,?！?

　　此前也有研究用ZFNs（鋅手指核酸酶）、嗎啉代（一種基因調(diào)控分子）和TALENs對活動(dòng)物基因組進(jìn)行過定位修改,，而?？撕屯率状螌⑷斯ALENs用于活斑馬魚幼魚的基因組改編。相比之下,，TALENs比ZFNs和嗎啉代有更多優(yōu)勢：TALENs更加便宜高效,；ZFNs只能瞄準(zhǔn)特殊序列，而TALENs有能力瞄準(zhǔn)任意DNA序列,；嗎啉代的功效是暫時(shí)性的,，TALENs能做出永久性修改，用其做誘導(dǎo)變異分析可以更快,，在某些實(shí)驗(yàn)中,，他們發(fā)現(xiàn)對幼魚注射后立刻就能看到效果,。

　　“據(jù)我們所知，這種TALENs工具包也是迄今為止最為活躍的,，這對擴(kuò)大TALENs的應(yīng)用領(lǐng)域非常重要,。”?？苏f,，該技術(shù)還能用在其他生物體中，在干細(xì)胞研究中也有應(yīng)用前景,?！半m然我們的研究集中在斑馬魚，在其他模型系統(tǒng)如大鼠,、小鼠,、蒼蠅和蠕蟲中，該方法也有顯著影響,?！保ǔ｛惥?

　　《科技日報(bào)》（2012-09-25 二版）