本報(bào)訊  （通訊員朱丹萍  記者王  丹）日前,，吉林大學(xué)動(dòng)物醫(yī)學(xué)學(xué)院教授,、中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員賴良學(xué)博士與美國密西根大學(xué)王忠教授合作，獲得了世界首例ROSA26定點(diǎn)基因敲入豬模型,。利用該模型豬,，研究人員成功地實(shí)現(xiàn)重組酶介導(dǎo)的基因交換，從而解決了一直困擾轉(zhuǎn)基因豬研究領(lǐng)域的效率低下,、表型不確定的問題,，為揭示和人類干細(xì)胞相關(guān)的疾病機(jī)理和實(shí)施干細(xì)胞治療提供了寶貴的大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)依據(jù)。該研究成果論文日前在線發(fā)表在《細(xì)胞研究》上,。

　　長(zhǎng)期以來,，由于缺乏豬胚胎干細(xì)胞，轉(zhuǎn)基因豬的制備主要依賴于體細(xì)胞基因修飾和體細(xì)胞核移植技術(shù),。目前,，對(duì)體細(xì)胞的基因修飾主要通過將外源基因隨機(jī)插入豬基因組，因此外源基因在豬基因組中的整合位點(diǎn)和拷貝數(shù)不可控,，從而導(dǎo)致外源基因豬體內(nèi)表達(dá)不穩(wěn)定,，轉(zhuǎn)基因豬個(gè)體之間表型不均一，因此限制了轉(zhuǎn)基因豬的培育與應(yīng)用,。

　　該研究團(tuán)隊(duì)首先在豬基因組中找到了一個(gè)特殊基因位點(diǎn)：ROSA26,，處在這個(gè)位點(diǎn)后的基因會(huì)廣泛表達(dá)于所有組織和細(xì)胞中。在過去的20年中,，通過對(duì)小鼠ROSA26基因位點(diǎn)的修飾，獲得了一系列ROSA26小鼠模型,，并在發(fā)育生物學(xué)以及干細(xì)胞研究中發(fā)揮了巨大的作用,，目前該位點(diǎn)僅在人胚胎干細(xì)胞和大鼠中被鑒定和修飾，尚未在大動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)及應(yīng)用,。

　　研究人員利用TALEN介導(dǎo)的基因敲入技術(shù),，成功地構(gòu)建了世界上第一個(gè)ROSA26定點(diǎn)敲入Cre重組酶報(bào)告基因的大動(dòng)物模型。該動(dòng)物模型可在豬體內(nèi)世系追蹤各類干細(xì)胞的分化和再生,。在此基礎(chǔ)上,，研究人員在ROSA26位點(diǎn)引入一對(duì)異源loxp位點(diǎn)，經(jīng)重組酶介導(dǎo)的基因交換,，成功將EGFP基因替換為紅色熒光蛋白tdTomato基因,，由此又獲得了世界上第一個(gè)重組酶介導(dǎo)的基因交換大動(dòng)物模型,。利用該模型，研究人員可將任意基因通過重組酶介導(dǎo)的基因交換插入ROSA26位點(diǎn),，實(shí)現(xiàn)目的基因在大動(dòng)物所有組織中的無差異表達(dá),。同時(shí)，由于重組酶介導(dǎo)的基因交換無需藥物篩選即可獲得,，從而使獲得的轉(zhuǎn)基因豬不攜帶外源的藥物抗性基因,，可去除轉(zhuǎn)基因豬農(nóng)產(chǎn)品的生物安全和食品安全隱患。