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科学家通过基因编辑培育出淡粉色变色蜥

作者:cnBeta

虽然它们通常被称为棕色变色龙,但佐治亚大学实验室现在有四只基因编辑的Anoslis sagrei变色蜥蜴,它们看起来是淡粉红色的。它们是白化病患者,据说是世界上第一个成功生产转基因爬行动物的结果。这项研究可能对人类医学产生影响。

科学家通过基因编辑培育出淡粉色变色蜥

四种白化病患者之一,以及一个未经修改的例子(照片:佐治亚大学)

首席科学家道格拉斯·门克(Douglas Menke)选择棕色变色龙进行研究,因为孤立的蜥蜴种群以其在加勒比岛屿上独立开发的独特特征而闻名。然而,对任何类型的爬行动物进行基因改造都带来了一些挑战。

通常,当使用CRISPR基因编辑工具时,科学家将基因编辑溶液注射到动物的新鲜受精卵或单细胞胚胎中。这导致DNA突变重新出现在所有随后发育的细胞中。

然而,在爬行动物中,雌性能够在交配后将精子长时间储存在输卵管中 - 因此很难确定卵子受精何时实际发生。此外,一旦卵子受精,其灵活的外壳和缺乏内部空域使得很难在不损坏胚胎的情况下操纵胚胎。

科学家通过基因编辑培育出淡粉色变色蜥

为了应对这些挑战,Menke及其同事使用crispr-Cas9工具将CRISPR蛋白微量注射到仍然位于肛门卵巢中的未成熟卵子(又名卵母细胞)中。然后他们只是等待这些卵子自然受精。总的来说,科学家们将146个卵注射到21种爬行动物体内,以对抗酪氨酸酶基因,当它失活时会产生白化病。几周后,最终结果是四只粉红色的蜥蜴。

博士生Ashley Rasys,其中一位是肛门,作为一个有趣的旁注,展示了从母亲和父亲遗传的基因拷贝中操纵的酪氨酸酶。根据科学家的说法,这表明更脆的蛋白质在母亲中比预期的更活跃,在受精后突变了父系基因。

"这是一个惊喜,"门克说。"它使我们能够看到基因的功能需求,而不必繁殖突变的动物来产生从父母那里继承突变基因的后代。节省大量时间。"

此外,该研究还可以改善人眼疾病的治疗。虽然酪氨酸酶对人类和眼睛的发育是必需的,但它们并不存在于通常研究的动物中,例如小鼠。现在,可以使用肛门进行眼睛健康研究。