日大學學與化學研究所生物系統動力學研究中心的研究人員對第一隻轉基因袋鼠負鼠進行了基因工程改造。這篇論文最近發表在《當代生物學》(Current Biology)雜志上,将有助于破譯僅在袋鼠身上觀察到的獨特遺傳資訊。
轉基因動物,特别是小鼠和大鼠,是生物發育過程研究中極其重要的對象。袋裝動物具有獨特的特征,負鼠被認為是所有袋鼠的祖先,并且是第一批完成全基因組測序的袋鼠。負鼠具有與小鼠和大鼠相似的大小和繁殖特征,使其成為迄今為止最好的動物模型選擇。
負鼠幼崽在母親中尚未完全發育,是以是名副其實的"早産兒"。負鼠也是已知唯一産生惡性黑色素瘤的實驗動物,黑色素瘤是一種緻命的皮膚癌,由紫外線輻射産生。與其他哺乳動物不同,新生的負鼠幼崽具有脊髓損傷後自然愈合的能力。由于這些獨特的特征,對袋狀生物的研究正受到越來越多的關注。然而,如果沒有複雜的基因改造技術,很難對袋裝動物進行潛在的遺傳分析。現在,BDR的團隊正在使用新的基因編輯技術來推進對負鼠的研究。
通常,基因組編輯所需的溶液用細針注射到受精卵中。負鼠的受精卵被厚厚的蛋白質層和針無法穿透的硬殼狀結構包圍。"我們使用帶有針頭的壓電元件,使它們能夠穿透受精卵周圍的硬殼和厚層,而不會對受精卵造成重大損害,"研究人員說。"
研究人員通過将注射的受精卵移植到可育的雌性負鼠的子宮中,成功地獲得了幼崽。這是袋裝動物的第一個胚胎移植技術。
為了證明整體方法,研究人員瞄準了一種負責制造身體色素的基因。當基因被破壞時,不會産生黑色素,皮膚毛發是白色的,即患有白化病。在這個實驗中,一些負鼠後代患上了白化病,基因可以傳給下一代。是以,這是袋裝動物中第一個成功的基因編輯。
現在這個過程已經建立起來,研究人員可以回答更多關于袋子生物學的問題。"袋鼠是現存的三個哺乳動物亞群之一,具有許多其他哺乳動物所沒有的獨特特征。未來的研究可能會創造出轉基因袋鼠,這将影響哺乳動物胚胎學,基因組印記,繁殖,神經生物學,免疫遺傳學,癌症生物學,甚至比較進化。研究人員說。(實習記者張家新)
來源:科學日報