Cell:用CRISPR構(gòu)建衰老研究模型
日期:2015-02-13 08:52:38
由于現(xiàn)有的脊椎動(dòng)物模型(例如小鼠)壽命相對(duì)較長(zhǎng),而短壽的無(wú)脊椎動(dòng)物(例如酵母和線蟲(chóng))又缺乏人類的一些關(guān)鍵特征,研究衰老及其相關(guān)的疾病一直是一個(gè)挑戰(zhàn)。
現(xiàn)在斯坦福大學(xué)的科學(xué)家們找到了兩者兼顧的解決方案,他們利用一種基因組編輯工具箱構(gòu)建出了可在自然短壽的非洲青鳉魚(yú)(African turquoise killifish)中研究衰老的平臺(tái)。研究人員希望這些魚(yú)將成為了解、預(yù)防及治療老年疾病的一個(gè)有價(jià)值的新模型。他們將這項(xiàng)研究工作發(fā)布在2月12日的《細(xì)胞》(Cell)雜志上。
非洲青鳉魚(yú)生活在津巴布韋和莫桑比克隨干旱季節(jié)消失的臨時(shí)水塘中。因此不同于生活在持久存在的水域中的同類,它們進(jìn)化為只有4-6個(gè)月的短壽命,這使得它們成為了衰老研究極好的候選生物。然而直到現(xiàn)在都少有可用于研究它們的遺傳工具。
利用近期開(kāi)發(fā)的基于CRISPR/Cas的基因組編輯技術(shù),研究人員構(gòu)建出了在實(shí)驗(yàn)中使用這種鳉魚(yú)所需的平臺(tái)。論文的資深作者、斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)教授Anne Brunet博士說(shuō):“這意味著可以了解它全部的基因,并以各種方式來(lái)操控或突變它們,從而更好地認(rèn)識(shí)衰老及老年疾病。”
一些鳉魚(yú)突變體已經(jīng)在衰老和疾病研究中顯示出應(yīng)用前景。論文的主要作者、遺傳學(xué)博士后研究人員Itamar Harel 說(shuō):“我們的其中一種鳉魚(yú)突變體以一種快速的方式重演出了因端粒缺陷所導(dǎo)致的一種人類疾病:先天性角化不良(Dyskeratosis congenita)。這些鳉魚(yú)突變體像人類一樣具有血液及腸道缺陷,并顯示一些生育問(wèn)題。”
現(xiàn)在研究小組生成了快速操控鳉魚(yú)的工具,就可以利用這種模式生物來(lái)篩查延緩或逆轉(zhuǎn)衰老及年齡相關(guān)疾病的基因和藥物。
Brunet 博士說(shuō):“了解基因組編碼壽命一類的復(fù)雜特征的機(jī)制是現(xiàn)代生物學(xué)的最大挑戰(zhàn)之一。我們構(gòu)建出來(lái)的這一模式系統(tǒng)、工具及其資源可以幫助應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)。”