广州生物院构建世界首例CRISPR/Cpf1基因编辑家兔和猪模型

4月11日，中国科学院广州生物医药与健康研究院赖良学课题组在国际期刊Cellular and Molecular Life Sciences在线发表了新的基因编辑研究成果“Engineering CRISPR/Cpf1 with tRNA promotes genome editing capability in mammalian systems”。

广州生物院构建世界首例CRISPR/Cpf1基因编辑家兔和猪模型

CRISPR/Cpf1是一种新型RNA引导的基因编辑工具，与目前广泛应用的CRISPR/Cas9相比，有更高的特异性，脱靶率更低，并且Cpf1能识别基因组5’端的’TTTV’ PAM序列，扩大了CRISPR基因编辑系统的使用范围。但其靶向效率要低于Cas9，限制了Cpf1在基因编辑中的实际应用，目前仅在人类细胞系和小鼠胚胎中有过相关报道，还没用在大动物中实现有效的基因编辑。在本研究中，研究人员开拓性地利用哺乳动物转运RNA(tRNA)内源剪切机制，对Cpf1 引导RNA(gRNA)进行了改造，极大地提高了Cpf1在细胞系和动物胚胎中的基因编辑效率。课题组应用经改造的新型Cpf1 基因编辑系统，成功获得了首例Cpf1基因修饰家兔和猪模型。

衰老是目前生命科学领域研究热点之一，目前的哺乳动物模型只有小鼠模型。通过胚胎注射，对家兔的WRN基因进行了编辑，获得世界首例家兔成年早衰模型，为衰老研究提供新的动物模型。此外，通过Cpf1介导的体细胞基因编辑与细胞核移植技术，课题组还获得了两种基因编辑猪模型，经点突变PLNR14del基因导致的扩张型心肌病猪模型以及DMD基因敲除形成的杜氏肌营养不良症猪模型，以上两种模型猪为研发相应疾病治疗的新的治疗手段，包括药物治疗、基因治疗和干细胞治疗提供了理想的大动物疾病模型。

（转化医学网360zhyx.com）