基因魔剪版鱿鱼出世,神经研究更上层楼

来源:知社学术圈

鱿鱼以其复杂的神经系统以及高超的生存智慧一直吸引着科学家们的目光。但是科学家们通过基因来对鱿鱼进行进一步研究的企图,却一直因为基因编辑的技术难题而搁浅。近日,科学家们终于成功攻克了这一难关,通过CRISPR技术实现了对鱿鱼的胚胎编辑,史上首次孵化了基因编辑鱿鱼,为更深入的研究打开了局面。这项成果于7月30日发表在期刊《当代生物学(Current Biology)》。

鱿鱼是最聪明的海洋生物之一。鱿鱼、章鱼及八爪鱼等头足纲生物,是脑部神经系统最大的无脊椎动物,这令其可以做出复杂的行为和瞬间伪装。长期以来,科学家对这些复杂行为赞叹不已,他们试图了解这些柔软生物的神秘智慧。而要揭示这些头足类动物大脑奥秘,基因编辑无疑是当下的首要途径。不过长久以来,科学家们的这一企图一直没能实现,其部分原因是头足类动物的胚胎具有一层坚硬的保护外壳,这使得基因编辑技术难以遂行。

不过这一突破在近日得到了实现。科学家凭借基因编辑技术CRISPR成功设计了第一个基因编辑鱿鱼,在基因编辑史树立起了又一个重要里程碑。除此之外,这一进步也为人们进一步探究脑科学提供了便利。针对头足类动物发达大脑的研究,可以为人们治疗神经退行性疾病(如阿尔茨海默氏症和帕金森症)提供重要借鉴。

科学家认为,基因编辑上的这项突破令他们可以深入探究鱿鱼学习和记忆有关的基因以及特定的头足类行为。本次研究的主要负责人、芝加哥大学附属海洋生物实验室高级科学家Joshua Rosenthal称:“我认为神经生物学家对这些基因编辑生物的使用将会带来巨大的飞跃。”

Rosenthal和他的同事以栖息于麻省伍兹霍尔(Woods Hole)的长鳍近海鱿鱼(Doryteuthis pealeii)为研究对象,依靠CRISPR-Cas9技术去除了鱿鱼胚胎中的色素沉着基因,消除其眼睛和皮肤细胞中的色素,从而孵出了通体透明的鱿鱼幼体。这项成果发表在期刊《当代生物学(Current Biology)》上。

基因编辑孵化的鱿鱼幼体与正常幼体图片来源: Karen Crawford, St。 Mary’s College of Maryland

Rosenthal解释实验思路称,色素沉着的性状易于观察,从而使他们易于判断基因编辑是否起效。令他们欣慰的是,这一实验的成功为后续研究提供了合理的起点。因为,如果能够对头足类动物的基因进行准确编辑,那么科学家就能够在一个非常基础的水平上研究其单个基因的作用。此前,科学家已经成功地制造出了基因编辑鼠、猴等研究动物,用以帮助各种医学、生物学研究。头足类动物的基因编辑却是人们一直未能攻克的领域。

困难是多方面的。一方面,科学家们需要先绘制鱿鱼基因组图,才能够准确定位想要编辑的基因位置,而鱿鱼的基因组图直到永盛棋牌首页最近才完成(目前尚未在期刊发表);另一方面,如何对鱿鱼胚胎进行基因编辑而又不对其造成损害,这也是摆在研究人员面前的难题。

(作者:永盛棋牌首页)

本文地址:http://www.skaplo.com/hanzi/2020/0914/1071.html

上一篇:8月海外猛增64%!TikTok音乐版也火了
下一篇:董秘离职 利润减半 “薄冰”上的格力电器如何突围