世界首只基因编辑有袋动物问世

近日，日本理化学研究所生物系统动力学研究中心的研究人员成功培育出了首只转基因有袋动物，并将相关论文发表在《当代生物学》上。这项研究有助于破译那些只出现在有袋类动物身上的独特特征的遗传背景。

作为所有有袋类动物的祖先，负鼠的特征鲜明而突出。它们没有功能性胎盘，幼崽均为早产儿。仅仅暴露在紫外线之下就会导致它们患上皮肤癌，这点虽和人类相似，但不同于其它非有袋类哺乳动物。此外，和其它哺乳动物不同，刚出生的负鼠幼崽还具有自然愈合脊髓损伤的能力。

然而，如果缺乏对有袋类动物进行基因修饰的技术，研究它们的遗传基础将非常困难。好在如今，由理化学研究所Hiroshi Kiyonari领导的研究小组利用新的基因编辑技术为负鼠研究做好了准备。

基因组编辑需要系统地收集受精卵。然而负鼠的发情周期长，领地意识强，给收集工作带来极大不便。研究小组在雌性负鼠身上使用激素以刺激发情，成功地缩短了其交配所需的时间。随后，他们将编辑后的受精卵转移到了有生育能力的雌性负鼠子宫中，并成功获得了幼崽。这也是首次在有袋类动物身上实施的胚胎移植技术。

通常情况下，基因组编辑过程中需要将一根细针刺入受精卵。但是，负鼠受精卵被厚厚的蛋白质层和坚硬的壳状结构所包围，注射针无法穿透。Kiyonari解释：“我们成功的秘诀之一，是在进针的同时使用一个压电电子元件，这样针就可以穿透厚厚的外壳。压电使针能够在不造成重大损伤的情况下刺入受精卵。这次，研究人员将目标锁定在负责制造体色素的基因上。经过基因编辑，他们得到了一群白化负鼠，而且这些负鼠将基因遗传给了下一代。

既然相关过程已经建立，科学家们之后便可以专注于解答所有关于有袋动物的生物学问题。“有袋类动物是现存的三个哺乳动物亚纲之一，”Kiyonari说，“未来的研究可以创造出转基因有袋动物，这将影响哺乳动物胚胎学、基因组印迹、生殖、神经生物学、免疫遗传学、癌症生物学，甚至比较进化学等领域。”

编译：橘子 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《当代生物学》

期刊编号：0960-9822

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