密西根州立大学在尼罗河草鼠基因组编辑领域取得重大突破

密西根州立大学研究团队发现了一套基于CRISPR技术的方法,首次成功实现了尼罗河草鼠的基因组编辑。这项研究已发表在《BMCBiology》国际期刊上,为该领域研究树立了新的里程碑。尼罗河草鼠是一种昼行性啮齿动物,其
 

密西根州立大学研究团队发现了一套基于CRISPR技术的方法,首次成功实现了尼罗河草鼠的基因组编辑。这项研究已发表在《BMC Biology》国际期刊上,为该领域研究树立了新的里程碑。

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尼罗河草鼠是一种昼行性啮齿动物,其睡眠与觉醒模式与人类高度相似,这为临床前研究或转化研究提供了潜在优势。

然而,目前的临床前研究主要依赖于实验室老鼠,这种实验鼠是夜行性(夜间活跃,白天睡觉)啮齿动物。由于昼行性和夜行性哺乳动物的睡眠模式不同,它们在进化方面也存在一些差异,其中包括神经回路连接方式和基因调控网络方面的差异。

“在将实验鼠的研究成果应用于人类时,昼行性和夜行性哺乳动物之间的差异可能会导致显著的转化障碍。许多在实验鼠脑缺血模型中验证有效的治疗药物(如神经保护剂)在人类临床中风试验中却屡屡失败,同时越来越多的证据也表明,这种失败与昼行性动物和夜行性动物的差异有关。”该研究论文的合著者、密西根州立大学心理学系教授Lily Yan如是说道。

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Lily Yan:该研究的合著者之一,密西根州立大学心理学系教授。

由于昼行性和夜行性动物在生理上存在复杂差异,研究人员认为,要解开关乎人类健康和疾病的基因与行为之间关系,关键在于找到合适的昼行性模型。

该研究团队开发的方法包括超数排卵(即每只雌性动物可产出近30个卵子)、体外胚胎培养和操作,以及通过输卵管递送核酸进行体内基因靶向编辑。

密西根州立大学拥有独树一帜的尼罗河草鼠种群研究基地。该研究基地建立于1993年,是密西根州立大学心理学系、综合生物学系以及转基因与基因组编辑设施中心共同努力的成果。

三十多年以来,密西根州立大学的尼罗河草鼠研究项目获得了源源不断的资金支持。目前,密西根州立大学草鼠种群的动物已共享给美国、加拿大、比利时、中国和日本等国的20多个研究实验室,研究课题涵盖昼夜节律与睡眠、情绪与认知、免疫功能、代谢综合征和进化生物学等领域。

“我们期待尼罗河草鼠最终能够成为一种研究基因在各种生物过程中作用的替代哺乳动物模型,尤其是在昼夜型(昼行性与夜行性)作为关键变量的研究中。”Yan教授说道,“本研究标志着我们朝着实现这个宏大目标迈出了关键性的第一步。”

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Huirong Xie:密西根州立大学转基因和基因组编辑设施中心的项目主任。

该研究的合著者包括密西根州立大学转基因和基因组编辑设施中心的项目主任Huirong Xie,以及在Yan教授实验室从事研究工作的Katrina Linning-DuffyJiaming Shi

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Katrina Linning-Duffy和Jiaming Shi:该研究的另外两位合著者,Yan教授实验室的研究人员。


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