CRISPR动物园


周不润, NeuroTimes   |   March 7, 2016


Credits: Illustration by Ryan Snook


这是一篇来自Nature的News Feature,不看还真不知道CRISPR已经在这么多领域有了应用。CRISPR动物园应该不仅仅指人们打算对很多动物进行基因改造,也是在指CRISPR应用的多样性。

过去人们只能改造一小部分动物基因,费时费力而且低效。基因编辑工具CRISPR-Cas9的出现,使人们可以对大量生物进行基因改造,而且操作简单,精度较高。过去两年中,许多CRISPR的应用案例成为了头条新闻。

病害防治
CRISPR的应用之一是农业领域的病害控制。旧金山一家生物企业正在致力于改造蜜蜂的基因,让它们都具有清理蜂巢的行为,以降低蜂蜜被病原体和寄生虫污染的几率。罗斯林研究所正在改变猪的免疫基因,以更好的对抗猪瘟。

药物制造
有些人对鸡蛋过敏,而过敏原只是鸡蛋中的少量蛋白质。CRISPR可以精确地控制这些蛋白不引起免疫反应,而又不影响其在胚胎发育过程中的作用。对鸡的转基因也可以用于药物制造。例如2009和2015年,欧盟与FDA都批准了鸡蛋中含有抗胆固醇疾病药物的基因改造与生产。

复活灭绝物种
CRISPR先驱George Church计划将印度象改造成猛犸象,或者至少是耐寒的大象。听起来很疯狂,但在这个项目上已经有了不少基础。例如有研究发现猛犸象的基因组中,对热敏感的基因可以使身体在低温度下长出毛发,而具有这种改造基因的老鼠更愿意待在温度较低的环境中。同时也有一些不那么有挑战性的项目,例如复活19世纪末灭绝的旅鸽,通过博物馆DNA标本与现今鸽子的基因组对比,来编辑现代鸽子的基因组,以此复活曾经无处不在的鸽子种类。

传染病媒介控制
对蚊子的基因修饰是重点。去年加州大学编辑了一种蚊子种系,让蚊子可以自带疟疾抗性基因,并让所有后代都可以继承这种基因。有的计划则有点疯狂,消灭所有雌蚊子。而Zika病毒的传播,也让一些实验室开始构建消除携带Zika病毒的种群。

食物生产
去年11月,FDA通过了人类第一个用于消费的转基因动物:快速生长的三文鱼。虽然已经有措施让这些鱼不育,但仍然有人担心这些鱼会破坏生态平衡。CRISPR也在让农业更加人性化。例如鸡场中,雄性鸡种没有价值,经常被快速宰杀;CRISPR改造性染色体基因让雄性胚胎在紫外线照射下发光,这样可以有效筛选并剔除雄性胚胎,避免生出之后再杀。再如运输牛的时候,长角的牛在小空间中经常受伤,大多数农民的做法是将牛角烧掉或砍掉。这种做法往往造成牛的痛苦。基因编辑出不长角的牛避免了这种痛苦。

改造宠物
最典型的如华大基因,通过CRISPR制造了小型猪作为宠物。他们还在尝试精确控制锦鲤的颜色和比例,使其更适合待在水族箱中,这些鱼计划在2017或2018年对外销售。而人类长期以来也有改变宠物相貌的习惯,例如对狗进行各种近亲繁殖已经各种打扮。狗的近亲繁殖经常造成髋关节的问题,基因编辑可以避免这些问题。

动物模型
科研人员最熟悉的还是动物模型,例如曾经介绍过的自闭症猴子模型,就是通过CRISPR建立的。大量的快速动物模型建立大大加速了科研的发展。

如此之多的CRISPR应用,显然会像过去的转基因一样带来大量的公众舆论反弹,如何正确并有限制地应用这种技术,并且与公众进行良好的沟通与知识普及,同样是技术之外的重要工作。




分享到


© 2014-2015 NeuroTimes