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我国科学家培养出世界首只转基因树鼩

2017-01-06 08:49 来源:新华每日电讯

我国科学家利用体外培养的树鼩精原干细胞成功获得的世界首只转基因树鼩。

  通过两年多的研究,我国科学家利用体外培养的树鼩精原干细胞成功获得了世界首只转基因树鼩,实现了树鼩基因修饰技术的重大突破。该项研究成果已于近日发表在了国际著名期刊《细胞研究》上。

  该篇论文题目为《树鼩精原干细胞的体外长期培养及利用其成功获得转基因树鼩》。据论文第一作者,中科院昆明动物研究所博士研究生李朝晖介绍,树鼩是一种具有重要潜在应用价值的实验动物。相较于啮齿类实验动物,树鼩在遗传进化地位及生理生化特征上均更接近于灵长类、且树鼩较灵长类动物在生物医学研究中有着体型小、生殖周期短、饲养成本低等优势。然而,由于遗传操作手段的缺乏,严重制约了树鼩作为实验动物的广泛应用和推广。

  “目前学界对于树鼩早期胚胎收集和胚胎移植技术的难题均未解决,所以我们认为通过树鼩精原干细胞进行遗传修饰,可为树鼩遗传操作另辟蹊径,”李朝晖说。

  在中国科学院昆明动物研究所郑萍课题组、赵旭东课题组和姚永刚课题组共同努力下,科学家首先成功筛选到细胞表面标记分子Thy1可用于富集树鼩睾丸中的精原干细胞,并发现Wnt/β-catenin信号通路及树鼩睾丸支持细胞对于精原干细胞维持其增殖及干细胞特征至关重要,据此改善了树鼩精原干细胞体外扩增培养体系,并建立了多株可长期稳定传代培养的树鼩精原干细胞系。这些体外长期培养的树鼩精原干细胞可稳定表达外源基因,也可以利用CRISPR-Cas9进行基因编辑。基因修饰后的树鼩精原干细胞移植到经白消安处理的雄性受体树鼩睾丸内,可以产生基因修饰精子,通过自然交配从而获得基因修饰子代树鼩。“通俗地解释就是,我们通过建立体外长期培养树鼩精原干细胞的方法,进而将这些精原干细胞进行了绿色荧光蛋白基因的标记修饰,并将此种细胞移植回受体睾丸内后,受体可以产生携带基因修饰的精子,将受体与雌性树鼩自然交配后,一只健康的转基因树鼩就诞生了。”李朝辉说。

  该成果突破了树鼩研究中缺乏基因操作技术的瓶颈,为树鼩作为新型实验动物的广泛应用打下良好基础。

(责任编辑:王蔚)

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