我所張連峰課教授題組，首次利用CRISPR/Cas9技術(shù)，建立大鼠條件基因敲除動(dòng)物模型 (Ma，et al.，Generating rats with conditional alleles using CRISPR/Cas9, Cell Research (2014) 24:122-125.)。規(guī)律成簇間隔短回文重復(fù)(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPRs)，這是一類(lèi)廣泛分布于細(xì)菌和古菌基因組中的重復(fù)結(jié)構(gòu)，其能夠與一系列相關(guān)蛋白(Cas)、前導(dǎo)序列一起，能為原核生物提供對(duì)抗噬菌體等外源基因的獲得性免疫能力。經(jīng)改造后的CRISPR/Cas9系統(tǒng)可以作為一種基因工程工具，用于大小鼠等高等哺乳動(dòng)物的基因組編輯。論文利用CRISPR/Cas9系統(tǒng), 在提供一個(gè)環(huán)形供體質(zhì)粒的同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)高效率的靶基因Flox標(biāo)記，用于大鼠的條件性基因敲除。論文中利用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了三個(gè)甲基化酶基因（Dnmt1, Dnmt3a, Dnmt3b）loxP位點(diǎn)標(biāo)記, 效率高達(dá)30％，使得制備一個(gè)Flox標(biāo)記大鼠的周期僅２~３個(gè)月，成為目前為止最經(jīng)濟(jì)、快速的大鼠條件基因敲除技術(shù)?！?/p>
美國(guó)科學(xué)家在2004年就預(yù)測(cè)，大鼠將“回歸實(shí)驗(yàn)室”，并成為生理、行為、代謝、藥物等方面研究的主要動(dòng)物模型。由于大鼠ES細(xì)胞培養(yǎng)條件的限制，基于大鼠ES細(xì)胞的經(jīng)典基因打靶技術(shù)一直沒(méi)有成為常態(tài)化的技術(shù)。但是基因組編輯技術(shù)如鋅指核酶（ZFNs）技術(shù)、轉(zhuǎn)錄激活樣效應(yīng)因子（TALENs）技術(shù)不需要通過(guò)ES細(xì)胞打靶環(huán)節(jié)，可以直接通過(guò)原核注射的方式實(shí)現(xiàn)目的基因的突變，極大的縮短了建立基因敲除動(dòng)物模型的時(shí)間，拓寬了基因修飾的物種范圍。相對(duì)于ZFNs和TALENs，近年發(fā)展的CRISPR/Cas9技術(shù)在操作的簡(jiǎn)便性、實(shí)驗(yàn)周期、效率等方面更有優(yōu)勢(shì)，本研究建立的大鼠條件基因敲除技術(shù)將成為醫(yī)藥研究領(lǐng)域大鼠研究的重要工具。
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