8月11日,，Nature在線發(fā)表了華裔科學(xué)家應(yīng)其龍研究組的最新研究成果,。他們首次成功的獲得了基因敲除大鼠，這是世界上第二種完成基因敲除的動(dòng)物模型,，該研究為進(jìn)一步分析人類疾病提供了一種新的平臺(tái),。
小鼠基因敲除技術(shù)是研究許多新基因的重要工具，因此這項(xiàng)研究成果也獲得了諾貝爾獎(jiǎng),，但是這一技術(shù)至今還未在第二種動(dòng)物中實(shí)現(xiàn)過(guò),，而作為與小鼠同樣應(yīng)用廣泛的模式動(dòng)物：大鼠，迄今為止,，科學(xué)家們還不能從遺傳操作的角度在這種動(dòng)物中敲除,，或者添加某種基因。但是由于大鼠在很多方面更接近于人類,，因此如果能實(shí)現(xiàn)這種模式動(dòng)物的基因敲除,，將有利于未來(lái)創(chuàng)建更有效的動(dòng)物模型，用于人類疾病的研究,。正如錢其軍教授說(shuō)的那樣,，“由于大鼠在很多方面更接近于人類, 因此大鼠的基因敲除模型將會(huì)廣泛應(yīng)用于各種研究。”
要想獲得大鼠基因敲除模型,，勢(shì)必會(huì)遇到許多技術(shù)難題,，其中的關(guān)鍵就在于建立能生殖傳代的大鼠的胚胎干細(xì)胞株，同時(shí)也需尋找最佳受體的囊胚,。研究人員首先需要對(duì)動(dòng)物進(jìn)行遺傳工程操作,，這要求科學(xué)家能將干細(xì)胞（比如生殖細(xì)胞）培養(yǎng)成完整的動(dòng)物個(gè)體，而該研究組在之前的研究中就積累了這方面的許多經(jīng)驗(yàn),，其研究組一直以來(lái)都從事胚胎干細(xì)胞研究,，曾發(fā)表多篇Nature，Cell文章,，比如曾在Nature文章中證實(shí)干細(xì)胞移植主要原因可能是細(xì)胞融合而不是分化,，這是干細(xì)胞開(kāi)創(chuàng)性進(jìn)展之一。
在最新的這項(xiàng)研究中,，研究人員在大鼠中成功的敲除了一種p53抑癌基因,，這個(gè)基因可以說(shuō)是癌癥研究中的明星基因，對(duì)它的研究已經(jīng)從一種抑癌基因,，發(fā)展到幾十種抑癌基因群體,，從一條單一細(xì)胞通路,，發(fā)展成多種細(xì)胞信號(hào)網(wǎng)絡(luò)。因此p53敲除大鼠模型的建立對(duì)于未來(lái)分析癌癥機(jī)理,，信號(hào)網(wǎng)絡(luò)具有重要的意義,。
那么為什么研究人員會(huì)選擇了p53作為敲除基因？錢教授在回答這一問(wèn)題的時(shí)候說(shuō),，“P53基因是目前研究最多的基因之一,，如P53基因突變與腫瘤發(fā)生有關(guān)，小鼠的P53基因敲除可發(fā)生肉瘤,，而并非發(fā)生類似于人類癌癥,，而且P53基因小鼠肉瘤的發(fā)生率也較低。在大鼠中進(jìn)行P53基因敲除是否會(huì)發(fā)生類似于人類癌癥組織值得關(guān)注,。”
在敲除基因操作方面,，小鼠和大鼠有何區(qū)別？錢教授表示這兩者并無(wú)明顯的區(qū)別,，那么也就是說(shuō)在未來(lái)的應(yīng)用方面,，大鼠基因敲除技術(shù)很可能會(huì)像小鼠基因敲除技術(shù)一樣，成為一種新型分子生物學(xué)技術(shù),，被廣泛應(yīng)用到生物學(xué)領(lǐng)域中的各個(gè)方面?。ㄉ锕菳ioon.com）
錢其軍教授——第一屆腫瘤基礎(chǔ)和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)國(guó)際研討會(huì)演講嘉賓
演講題目：抗腫瘤生物治療的現(xiàn)狀和前景：全長(zhǎng)抗體基因治療的范例
轉(zhuǎn)基因小鼠：后基因組時(shí)代的研究利器——生物谷專訪賽業(yè)生物Cyagen Biosciences中國(guó)市場(chǎng)總監(jiān)孫久峰
生物谷推薦原文出處：
Nature doi:10.1038/nature09368
Production of p53 gene knockout rats by homologous recombination in embryonic stem cells
Chang Tong1, Ping Li1,3, Nancy L. Wu2, Youzhen Yan2 & Qi-Long Ying1
Eli and Edythe Broad Center for Regenerative Medicine and Stem Cell Research at USC, Department of Cell and Neurobiology, Keck School of Medicine, University of Southern California, Los Angeles, California 90033, USA
USC/Norris Cancer Center Transgenic/Knockout Core Facility, Keck School of Medicine, University of Southern California, Los Angeles, California 90033, USA
The use of homologous recombination to modify genes in embryonic stem (ES) cells provides a powerful means to elucidate gene function and create disease models1. Application of this technology to engineer genes in rats has not previously been possible because of the absence of germline-competent ES cells in this species. We have recently established authentic rat ES cells2, 3. Here we report the generation of gene knockout rats using the ES-cell-based gene targeting technology. We designed a targeting vector to disrupt the tumour suppressor gene p53 (also known as Tp53) in rat ES cells by means of homologous recombination. p53 gene-targeted rat ES cells can be routinely generated. Furthermore, the p53 gene-targeted mutation in the rat ES-cell genome can transmit through the germ line via ES-cell rat chimaeras to create p53 gene knockout rats. The rat is the most widely used animal model in biological research4, 5, 6, 7. The establishment of gene targeting technology in rat ES cells, in combination with advances in genomics and the vast amount of research data on physiology and pharmacology in this species, now provide a powerful new platform for the study of human disease.
