通过CRISPR/Cas9技术创制基因编辑山羊和绵羊模型

摘要：山羊和绵羊不仅是重要的经济动物,更是基因编辑的模式动物.基因编辑山羊、绵羊的研究对动物生产性能改善、生物医学和生物制药的研究都具有重要的意义.羊的基因编辑技术兴起于20世纪80年代,Hamme等[1]将鼠的金属硫蛋白基因和人生长激素基因通过显微注射技术导入绵羊原核期胚胎中,成功获得了世界上第1只用显微注射法制备的转基因绵羊,这种显微注射DNA片段的方法建立了绵羊基因编辑的概念,但该方法的基因编辑效率较低、靶基因的整合具有随机性、表型不可预知;至20世纪90年代,体细胞核移植技术的出现,再次掀起了基因编辑的热潮,Wilmut等[2]通过成年动物体细胞克隆法获得了第1只基因编辑绵羊;2000年以后,慢病毒系统、转座子、RNA干扰、精子介导法以及位点特异性重组酶等新技术的兴起和应用,大大推进了动物基因编辑研究与应用的进程;迄今,已发现ZFNs、TALENs和CRISPR/Cas9等限制性核酸内切酶可在基因组内特定位点造成双链断裂,尤其是2012年CRISPR/Cas9系统的广泛应用,让生产靶向基因编辑的动物成为了可能[3].截至2015年,基于CRISPR/Cas9系统在小鼠[4]、猪[5]、羊[6-7]等哺乳动物上已有一些成功案例.本文主要综述2015年以来本课题组基于CRISPR/Cas9系统开展基因编辑山羊和基因编辑绵羊的研究情况,并与国内外的同类研究进行了比较和前景分析.