美国加州大学圣地亚哥分校斯克里普斯海洋学研究所的海洋生物学家已成功绘制海胆基因组,并可以对其进行编辑以研究人类疾病基因。这种新的生物研究模式将加快海洋生物医学研究的步伐。
海胆,类似果蝇和实验室老鼠,作为模式生物用于科学研究已经有一个多世纪的历史。Timothy Hunt以海胆卵为实验材料,发现了细胞周期蛋白(cyclins)。这一知识后来成为当前癌症治疗的基础,Hunt也赢得了诺贝尔奖。
这项研究以海胆作为遗传模型,利用CRISPR基因编辑技术将现有研究提升到一个新的水平。这种经过修饰的海胆是一种快速生长的物种,也被称为彩绘海胆(Lytechinus pictus)。研究成果已发表在《发展》(Development)期刊上。
研究人员表示,这种新海胆可以作为海洋生物医学研究中的一种新的主力生物,室温条件下4到6个月内就可以培养到成年。目前,世界各地使用了许多种类的海胆来研究疾病的发育起源,以及污染物对人类和海洋健康的影响。但很少有动物能在实验室中生长并进行基因改造。这种新的“转基因”海胆可以极大地提高研究的效率、重复性和实用性。长期以来海胆一直是海洋生物学家最喜欢的模式生物,但一直受限于没有稳定的基因。这项新的研究打破了这一障碍,这种具有遗传功能的海胆将成为广大研究人员的重要资源。
这项研究由美国国立卫生研究院海洋与人类健康项目和美国国家科学基金会资助。(张灿影 编译)