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“基因魔剪”使蚕宝宝研究如虎添翼 夏庆友团队论文发国际知名期刊
发布时间: 2017-11-01 08:02:36   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

近日,家蚕基因组生物学国家重点实验室夏庆友教授团队在《遗传和基因组学杂志》发表基因组编辑专刊论文,“基因魔剪”使蚕宝宝的研究如虎添翼,取得积极成效。

近年来,以CRISPR/Cas9为代表的基因组编辑技术在生命科学基础研究、动植物遗传改良、遗传疾病的基因治疗等方面发挥了重要作用,尤其是在农业和医学方面展现了巨大的潜力。为此,遗传学和基因组学研究领域国际学术期刊《Journal of Genetics and Genomics》杂志(《遗传和基因组学杂志》)邀请该领域全国权威专家发表了一期以“CRISPR在医学和农业中的应用”为主题的专刊论文,其中,夏庆友教授团队受邀发表了题为“Tissue-specific genome editing of laminA/C in the posterior silk glands of Bombyxmori”(家蚕后部丝腺中laminA/C基因特异性敲除)的论文。

本论文中,研究人员首先建立了组织特异性的CRISPR/Cas9编辑系统。通俗来讲,CRISPR/Cas9系统就是一把实现基因编辑的剪刀,这把剪刀由Cas9蛋白和gRNA两部分组成,Cas9蛋白就相当于是剪刀的框架,gRNA就好像剪刀上的锯齿,少了锯齿,剪刀变钝当然就剪不开了,少了框架剪刀更是无从谈起,因此两者缺一不可。Cas9与gRNA结合起来就能够在基因的很多位置产生切割,基因被切断了,就不能发挥作用了。因此,这把剪刀是研究基因的功能和作用的“利器”。本次研究,就是利用这把剪刀,在家蚕丝腺组织中针对细胞核膜内侧的核纤层蛋白LaminA/C基因实现特异性敲除。该基因的敲除改变了后部丝腺的形态,从而一定程度上实现对丝蛋白表达的调控,为家蚕新素材的构建和蚕丝改良提供一种新的思路。此外,核纤层蛋白LaminA/C基因为个体必需基因,普通全身性敲除系统会导致个体死亡,该研究也为如何实现生物体必需基因的敲除研究提供一种新方法。

作为该专刊中唯一的一篇研究型论文,牛津大学Jilong Liu教授在专刊前言中点评到:“CRISPR技术在模式生物和家蚕等非模式生物的基因组工程中得到了较好的应用,为了克服瞬时递送的低效率,夏庆友及团队开发了一套简单可行的组织特异性基因组编辑策略,在家蚕中实现了空间可控的靶向突变,该方法也可以应用于其它昆虫”。

夏庆友教授介绍,拥有这样一种编辑利器,研究人员就能够更加深入的了解蚕儿的奥秘,了解那瘦小的身躯如何编织出纯洁的蚕茧延续生命的传递,最终期盼让蚕儿站上更高的舞台,重现千年前丝绸之路的辉煌……

夏庆友教授为该论文通讯作者,博士研究生刘园园为论文第一作者。该研究得到国家自然科学基金重点项目、中央高校基本科研业务费和家蚕基因组生物学国家重点实验室相关项目资助。