中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院賴(lài)良學(xué)博士和裴端卿博士領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)將轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶(TALENs)技術(shù)應(yīng)用于兔基因敲除研究,,建立了兔基因打靶的高效平臺(tái),。并利用該技術(shù)平臺(tái)成功地將負(fù)責(zé)T細(xì)胞和B細(xì)胞重排的重組激活基因(RAG)敲除,,建立了世界首例免疫缺陷家兔疾病模型,該成果于7月9日在線(xiàn)發(fā)表于國(guó)際期刊Cell Research上,。
家兔是一種重要的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物,,對(duì)其某些遺傳性狀進(jìn)行定向修飾,可大大地拓展家兔在生物醫(yī)藥研究領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值,。但是,,由于世界上還沒(méi)有建立起具有生殖系嵌合能力的家兔胚胎干細(xì)胞系,兔的克隆效率又極低,,獲得基因敲除兔的難度極大,,效率極低。目前,,國(guó)際上只有一例基因敲除兔的報(bào)道。最近出現(xiàn)的TALEN技術(shù),,在其他動(dòng)物已證實(shí),,是一種高效、簡(jiǎn)便的基因修飾技術(shù),。該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)探索,,打通了TALENs在家兔基因打靶上的運(yùn)用技術(shù)路線(xiàn)。在對(duì)RAG基因進(jìn)行的敲除實(shí)驗(yàn)中,,基因敲除效率達(dá)到了90%以上,,雙等位基因敲除效率高達(dá)60%以上,。TALEN介導(dǎo)的高效基因打靶技術(shù)平臺(tái)的建立,為大規(guī)模地對(duì)家兔進(jìn)行定向基因改造掃清了技術(shù)障礙,。
研究團(tuán)隊(duì)利用TALEN技術(shù)對(duì)RAG基因的成功敲除,,導(dǎo)致T細(xì)胞和B細(xì)胞發(fā)育阻滯,因此所獲得的RAG基因敲除兔喪失了絕大部分的免疫功能,,由此培育出了世界首例免疫缺陷性家兔模型,。該成果為生物醫(yī)學(xué)研究包括人類(lèi)相關(guān)疾病(如Omenn綜合征)發(fā)病機(jī)制,、藥物開(kāi)發(fā),、器官移植研究和干細(xì)胞研究提供了重要?jiǎng)游锬P汀#ㄉ锕菳ioon.com)
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Cell Research doi:10.1038/cr.2013.85
Generation of RAG 1- and 2-deficient rabbits by embryo microinjection of TALENs
Jun Song, Juan Zhong, Xiaogang Guo, Yongqiang Chen, Qingjian Zou, Jiao Huang, Xiaoping Li, Quanjun Zhang, Zhiwu Jiang, Chengcheng Tang, Huaqiang Yang, Tao Liu, Peng Li, Duanqing Pei and Liangxue Lai
AbstractThe traditional approach for the generation of gene-targeted animals is homologous recombination (HR) conducted in embryonic stem (ES) cells followed by chimera technology, such as in mice and rats, or HR in somatic cells combined with nuclear transfer in those animals in which germline-competent ES cells are not available, such as pigs, sheep, goats, and cattle. However, no germline-competent rabbit ES cells are yet available.