【科学前沿讲座】实验动物和基因组编辑的故事

  • 王洁婷 (生命科学学院)
  • 创建于 2015-05-05
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张连峰教授
张连峰教授向大家介绍模式动物和基因组编辑

4月30日下午13:30,中国科学院大学生命科学学院再次迎来了深受同学欢迎的科学前沿讲座,中国医学科学院实验动物研究所的张连峰研究员为大家讲述了“实验动物、基因组和基因组编辑”的故事。

讲座分别以实验动物基本概况、功能基因组与模式动物、基因组编辑技术和利用CRISPR/Cas9技术研发的糖尿病模型等四个方面开展。张连峰首先向大家介绍了多种多样的模式生物,从非灵长类、啮齿类、鸟类、非洲爪蟾、果蝇到线虫等。由于大部分的研究不能以人类作对象,对基因功能研究来说,科学家首先选择相对简单的生物做对象,然后再逐步深入,所以从酿酒酵母、线虫、果蝇、斑马鱼、到小鼠都成了研究基因功能的模式动物。根据实验动物和人类的关系的远近,可根据不同的研究目的使用不同的实验动物。利用模式生物开展研究所得的结果,对于疾病的治疗、防治达到更佳的效果,进而可以发展更新的药物。张连峰讲到实验动物是医药研究的生命系统,体外实验结果有时并不能在体内得到验证,而动物的福利是人类的良知,实验动物为医学做出巨大的贡献,同学们应该热爱生命,善待实验动物,不要让动物活在恐惧之中。

实验动物功能基因组研究中应用广泛。近年发展起来的基因打靶技术,转基因技术和荧光蛋白标记技术为使用动物进行基因功能、蛋白间相互作用、细胞在体内的命运等重要领域的研究提供了重要的。目前,基因打靶技术已经被广泛应用于几乎所有生物医学领域——从基础研究到新疗法,使得人类对于心脏病、癌症和糖尿病等多种疾病有了更加深入的了解。

基因组编辑(Genome editing),通过基因工程改造核酸酶,将外源DNA元件导入到细胞染色体特定位点,定点改造基因组,获得预期的生物体基因组序列发生遗传改变的技术。目前的新工具有锌指酶技术,TALEN技术,CRISPR/cas9技术,能让研究人员在几乎任何物种中实现精确的修饰,有着核苷酸水平的精确度、也有令人难以置信的速度。张连峰比较了几种技术的优劣,介绍了利用CRISPR/Cas9技术进行基因组编辑的方法,将模式动物的建立从30周减少到12周,目前应用的糖尿病模型大鼠lepr-/-已成功应用于糖尿病研究,取得的丰硕的成果,得到了国际相关领域同行们的关注和认可。

最后张连峰讲到由于基因的表达谱不同,在模式生物上和人仍有有一定的差距,不能无限外推到人身上去。基因组计划当然是生命科学和医学的历史事件,但是基因组计划的完成,仅仅是第一步,要了解基因的功能和相互之间的调控还需要很长的路要走。同学们虽然来自植物、动物、微生物等不同研究领域,张连峰深入浅出的讲解,都引起了同学们的极大兴趣。张连峰耐心回答了同学们提问,讲座在热烈的掌声中结束。

责任编辑:王洁婷

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