РЕКЛАМА

Първо успешно редактиране на ген в гущер с помощта на технологията CRISPR

НАУКИБИОЛОГИЯПърво успешно редактиране на ген в гущер с помощта на технологията CRISPR

Този първи случай на генетична манипулация в гущер създаде моделен организъм, който би могъл да помогне за по-нататъшно разбиране на еволюцията и развитието на влечугите

CRISPR-Cas9 или просто CRISPR е уникален, бърз и евтин ген инструмент за редактиране, който позволява редактиране на геном чрез изтриване, добавяне или промяна ДНК. Съкращението на CRISPR е съкращение от „групирани редовно между разстояния палиндромни повторения“. Този инструмент е прост и по-прецизен от предишните методи, използвани за редактиране ДНК.

Инструментът CRISPR-Cas9 инжектира организми на етап зигота (едноклетъчен) с ДНК конструкция, направена от (а) ензим Cas9, който действа като „ножица“ и може да отреже или изтрие част от ДНК, (б) направляваща РНК – последователност, която съответства на целевия ген и по този начин насочва ензима Cas9 до целевото място. След като целевата част от ДНК бъде отрязана, машината за възстановяване на ДНК на клетката ще се присъедини отново към останалата верига и в процеса ще заглуши целевия ген. Или генът може да бъде „коригиран“ чрез използване на нов модифициран ДНК шаблон в процес, наречен хомологично насочен ремонт. По този начин инструментът CRISPR-Cas9 позволява генетични модификации чрез инжектиране редактиране на гени разтвори в едноклетъчно оплодено яйце. Този процес причинява генетична промяна (мутация) във всички следващи клетки, които се произвеждат, като по този начин засягат генната функция.

Въпреки че CRISPR-Cas9 рутинно се използва при много видове, включително риби, птици и бозайници, досега той не е бил успешен при генетично манипулиране на влечуги. Това се дължи преди всичко на две бариери. Първо, женските влечуги съхраняват сперма за дълго време в яйцепровода си, което затруднява определянето на точното време на оплождане. Второ, физиологията на яйцата на влечугите има много характеристики като гъвкави яйчени черупки, крехкост без въздушно пространство вътре, което прави предизвикателство да се манипулират ембрионите, без да се причинява разкъсване или увреждане.

В статия, качена на bioRxiv на 31 март 2019 г. изследователи съобщиха за разработване и тестване на начин за използване на редактиране на ген CRISPR-Cas9 при влечуги за първи път. Видът влечуги, избран в изследването, е тропически гущер нарича Anolis sagrei или по-често кафяв анол, който е широко разпространен в Карибите. Гущерите в изследването са събрани от див регион във Флорида, САЩ. Този вид е идеално подходящ за изследване поради миниатюрния си размер, дългия размножителен период и сравнително краткото средно време между две поколения.

За да се преодолеят ограниченията, пред които са изправени понастоящем влечугите, изследователите микроинжектират компоненти на CRISPR в незрели неоплодени яйца, докато яйцата все още са били в яйчниците на женски гущери преди оплождането. Те се насочиха към гена на тирозиназа, който произвежда ензим, който контролира пигментацията на кожата при гущерите и ако този ген бъде премахнат, гущерът ще се роди албинос. Този ясен фенотип на пигментацията беше причината да се избере ген на тирозиназа. След това микроинжектираните яйцеклетки узряват вътре в женската и впоследствие се оплождат естествено с въведена мъжка или съхранявана сперма.

В резултат на това четири седмици по-късно са родени четири албиноса, които потвърждават, че генът тирозиназа е деактивиран и процесът на редактиране на гена е успешен. Тъй като потомството съдържаше редактиран ген от двамата родители, беше ясно, че компонентите на CRISPR остават активни много по-дълго в незрелия овоцит на майката и след оплождането мутираха бащините гени. По този начин, мутантните албиноси гущери показват манипулирана тирозиназа в гени, наследени както от майката, така и от бащата, тъй като албинизмът е черта, наследена от двамата родители.

Това е първото изследване за ефективно производство на генетично модифицирани влечуги. Изследването може да работи по подобен начин при други видове гущери като змии, за които настоящите подходи досега са били неуспешни. Тази работа може да помогне за по-нататъшно разбиране на еволюцията и развитието на влечугите.

***

{Това проучване в момента е изпратено за партньорска проверка. Можете да прочетете предпечатната версия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}

Източник (и)

Rasys AM et al. 2019. Предпечат. Редактиране на ген CRISPR-Cas9 при гущери чрез микроинжектиране на неоплодени ооцити. bioRxiv. https://doi.org/10.1101/591446

Екип на SCIEU
Екип на SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Значителен напредък в науката. Въздействие върху човечеството. Вдъхновяващи умове.

Абонирай се за нашия бюлетин

Да се ​​актуализира с всички най-нови новини, оферти и специални съобщения.

- Реклама -

Най-популярни статии

Генетичните предци и потомци на цивилизацията на долината на Инд

Харапската цивилизация не беше комбинация от наскоро...

Мъглявина, която прилича на чудовище

Мъглявината е образуваща звезда масивна област от междузвезден облак прах...
- Реклама -
99,770Феновекато
69,706последователиСледвай ни
6,319последователиСледвай ни
31АбонатиЗапиши се