廣州生物院等建立世界首個基因敲除狗模型

　　近日，中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院和南京大學-南京生物醫藥研究院、廣州醫藥研究總院等合作，利用CRISPR/Cas9技術成功培育兩只肌肉生長抑制素（MSTN）基因敲除狗，在世界上首次建立了狗的基因打靶技術體系。該成果于10月12日在線發表于Journal of Molecular Cell Biology（《分子細胞生物學雜志》）。廣州生物院研究員賴良學、南京大學-南京生物醫藥研究院研究員高翔和廣州醫藥研究總院主任藥師應軍為該文共同通訊作者。

　　近年來，隨著TALEN技術和CRISPR/CAS9技術等基因敲除技術的出現，牛、羊、豬、猴等大型哺乳動物都通過CRISPR/CAS9技術實現了基因敲除。由于狗生殖生理較為特殊，基因敲除狗的培育難度大為增加，因而狗基因組的定點修飾一直未獲得成功。母犬的生殖周期長，包括13-16天的動情前期，4-12天發情期和60-90天的間情期；狗卵巢釋放的卵母細胞，需要在輸卵管經過48-72小時，才能成熟并具有受精功能。上述獨特的生理特性使得基因打靶胚胎與代孕雌犬很難保持在生殖生理周期的同一階段，常常導致妊娠失敗。針對這一問題，研究團隊設計了一個自體移植的策略，即將一側輸卵管內的受精胚胎沖出，進行顯微操作，并馬上輸回另一側輸卵管，克服了供體胚胎與受體雌犬的生殖周期不同步的難題，大幅提高妊娠率，基因打靶狗得以誕生。

　　研究團隊選取肌肉生長抑制素基因作為第一個敲除目標基因，該基因對骨骼肌生長具有抑制作用，被敲除后，肌肉生長發育能力增強。所獲得的基因敲除狗的肌肉在4月齡時就顯得比普通狗更為發達，成年以后將具有更強的運動能力，研究組將兩只狗分別命名為大力神和天狗。

　　狗在營養代謝、生理解剖等方面與人類極其相似，因此狗是研究人體生理和疾病發生機理的理想實驗動物。基因敲除狗的培育將為人類疾病治療和藥物研發提供新的實驗動物模型，也將加速培育更多含優良遺傳性狀的新品系狗。