中部大学Satoru Iwata 助理教授和Takashi Iwamoto 教授的研究团队与爱知开发医学教育中心合作,成功进行了世界上第一个对细胞损伤极低的染色体倒位基因组编辑实验。
近年来,生产用于确认新药效果的转基因小鼠变得比以前更容易了。但是,染色体倒位(染色体的部分反转)等大规模基因组修饰需要每年的培训和昂贵的设备,即使是技术人员也需要大约3小时才能通过显微注射(microinjection)方法引入基因组编辑试剂用来。
因此,研究团队尝试通过电穿孔法生产染色体倒转小鼠,该方法需要相对便宜的设备,训练1至2个月,15分钟左右即可工作。该方法可以向细胞施加电脉冲,通过临时间隙将基因组编辑试剂引入受精卵。细胞间的缝隙自然闭合,损伤很小,有望提高受精卵的成活率。
将这种方法应用于体外受精产生的小鼠受精卵,其碱基对反转区域是常规报道的1.5倍。染色体疾病小鼠需要较长的染色体修饰,修饰区域越长,可以创建的疾病模型类型就越多。此外,当通过将这种方法应用于不需要卵收集和移植的小鼠的自然受精卵来编辑每个输卵管的基因组时,就会诞生一只具有与传统小鼠相似的倒置区域的小鼠。这表明它在修饰小鼠受精卵中染色体水平的长基因区域方面也是有效的。
由于这种方法即使在研究预算有限的小型实验室和本科生中也可以轻松使用,因此预计染色体修饰研究将在全球范围内取得进展。未来,有望阐明人类染色体疾病的发病机制,加快诊断和治疗方法的发展。