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【基編】CRISPR 突破:成功製造白化蜥蜴

2019/4/3 — 12:40

白化蜥蜴(左)

白化蜥蜴(左)

科學家可利用 CRISPR 技術輕易編輯不同物種基因,唯獨爬蟲類獨特的生殖時機,令學界難以編輯其基因。最新刊於 bioRxiv 的研究指,美國喬治亞大學研究人員成功透過修改未成熟卵子細胞,使匹諾曹蜥蜴 (Anolis proboscis) 出現白化表徵。

要改變動物基因,科學家一般都會在生物的單細胞受精卵階段,就以 CRISPR 進行編輯。而由此細胞分裂而成其他細胞都會帶有被編輯過的基因譜。然而,匹諾曹蜥蜴的情況卻較棘手。匹諾曹蜥蜴會長時間將精子儲存在輸卵管中。換言之,科學家很難把握到卵子受精時機作基因編輯。不僅如此,牠們的卵子受精後更會在長出蛋殼,增加編輯胚胎基因難度。

研究人員因而改變策略,直接以未成熟卵子進行編輯。他們希望可由此改變一種與身體色素有關、且會生產酪氨酸 (tyrosinase) 的基因。利用此方法,他們改變了 21 隻雌性匹諾曹蜥蜴內 146 顆未成熟卵子細胞。蜥蜴最終繁殖出 4 隻白化匹諾曹蜥蜴。

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令研究人員感好奇的是,理應需要修改父、母兩組基因改會出現白化蜥蜴,但即使研究人員只編輯了卵子基因,卻仍可繁殖到白化蜥蜴。由此他們估計 CRISPR 在編輯基因後,仍然停留在輸卵管,並在受精後,同時改變了雄性色素基因。

今次研究是首次成功以 CRISPR 方法編輯到爬蟲類基因,而沒有參與研究的演化生物學家 Tony Gamble 也在 Twitter 中指出,類似的基因編輯技術或可應用於其他爬蟲物種中。

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來源:
Science, ‘Game-changing’ gene edit turned this anole lizard into an albino, 1 April 2019

報告:
Rasys, A,M., Park, S., Ball, R.E. & et al. (2019). CRISPR-Cas9 Gene Editing in Lizards Through Microinjection of Unfertilized Oocytes. bioRxiv published online 31 March 2019. doi: 10.1101/591446

文/Edward Ho 、審核/Alan Chiu

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