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科學家通過基因編輯培育出淡粉色變色蜥

作者:cnBeta

雖然它們通常被稱為棕色變色龍,但佐治亞大學實驗室現在有四隻基因編輯的Anoslis sagrei變色蜥蜴,它們看起來是淡粉紅色的。它們是白化病患者,據說是世界上第一個成功生産轉基因爬行動物的結果。這項研究可能對人類醫學産生影響。

科學家通過基因編輯培育出淡粉色變色蜥

四種白化病患者之一,以及一個未經修改的例子(照片:佐治亞大學)

首席科學家道格拉斯·門克(Douglas Menke)選擇棕色變色龍進行研究,因為孤立的蜥蜴種群以其在加勒比島嶼上獨立開發的獨特特征而聞名。然而,對任何類型的爬行動物進行基因改造都帶來了一些挑戰。

通常,當使用CRISPR基因編輯工具時,科學家将基因編輯溶液注射到動物的新鮮受精卵或單細胞胚胎中。這導緻DNA突變重新出現在所有随後發育的細胞中。

然而,在爬行動物中,雌性能夠在交配後将精子長時間儲存在輸卵管中 - 是以很難确定卵子受精何時實際發生。此外,一旦卵子受精,其靈活的外殼和缺乏内部空域使得很難在不損壞胚胎的情況下操縱胚胎。

科學家通過基因編輯培育出淡粉色變色蜥

為了應對這些挑戰,Menke及其同僚使用crispr-Cas9工具将CRISPR蛋白微量注射到仍然位于肛門卵巢中的未成熟卵子(又名卵母細胞)中。然後他們隻是等待這些卵子自然受精。總的來說,科學家們将146個卵注射到21種爬行動物體内,以對抗酪氨酸酶基因,當它失活時會産生白化病。幾周後,最終結果是四隻粉紅色的蜥蜴。

博士生Ashley Rasys,其中一位是肛門,作為一個有趣的旁注,展示了從母親和父親遺傳的基因拷貝中操縱的酪氨酸酶。根據科學家的說法,這表明更脆的蛋白質在母親中比預期的更活躍,在受精後突變了父系基因。

"這是一個驚喜,"門克說。"它使我們能夠看到基因的功能需求,而不必繁殖突變的動物來産生從父母那裡繼承突變基因的後代。節省大量時間。"

此外,該研究還可以改善人眼疾病的治療。雖然酪氨酸酶對人類和眼睛的發育是必需的,但它們并不存在于通常研究的動物中,例如小鼠。現在,可以使用肛門進行眼睛健康研究。