中国西北农林科技大学动物医学院(College of Veterinary Medicine at Northwest A&F University)的科研团队首次运用CRISPR基因编辑技术,将一种新基因植入奶牛基因组,成功地培育出具有强牛结核病抵抗力的奶牛 。相关研究结果于2017年2月1日发表在《生物基因》(Genome Biology)期刊上,论文标题为“Single Cas9 nickase induced generation of NRAMP1 knockin cattle with reduced off-target effects”。
论文通信作者、西北农林科技大学动物医学院教授、博导张涌(Yong Zhang)和他的研究团队采用了一种新型的CRISPR技术——CRISPR/Cas9n,成功地将一种叫做NRAMP1的抗结核病基因插入雌性奶牛的牛胎儿成纤维细胞基因组中,然后将这些细胞用作供体细胞。在这种体细胞核移植中,将携带这种新基因的供体细胞的细胞核导入到雌性奶牛的卵细胞中。他们在实验室中培养这些卵细胞,随后将它们转移到具有正常妊娠周期的母奶牛体内,开始一轮正常的受孕过程。基因分析显示,NRAMP1成功融入了目标区域内所有小牛的基因代码中。当这些小牛接触到引起牛结核病的细菌——牛型分枝杆菌时,研究人员通过对牛血样中标准感染标志物的检测发现,经基因改造的牛对这种细菌的抵抗能力增强。他们还发现从这些小牛身上提取的白细胞对牛结核分枝杆菌的抵抗力更强。
该研究首次证实CRISP/Cas9n系统能够用于构建没有可检测到的脱靶效应的转基因家畜。此外,该研究发现了牛基因组中的一个有用的位点,利用基因编辑技术靶向这个位点可成功地插入有益于家畜的新基因。
(编译 梁晓贺)