用CRISPR構建轉基因動物的簡單方法

　　轉基因動物（GM）在基因功能和人類疾病研究中起到了重要的作用。CRISPR-Cas是一種強大的基因組編輯工具，注射到受精卵之后可以生成相應的轉基因動物。不過，用CRISPR在受精卵中靶向敲入（KI）大片段并不容易。

　　日本京都大學的研究團隊在一月二十日的Nature Communications雜志上發表文章，展示了一種在受精卵中實現CRISPR大片段敲入的簡單策略。文章的通訊作者是日本京都大學的Tomoji Mashimo。

　　研究人員將CRISPR-Cas與單鏈寡聚脫氧核苷酸（ssODN）結合起來，在大鼠基因組中進行了有效的基因敲入。他們把引導RNA（gRNA）、Cas9信使RNA和長ssODN注射到大鼠受精卵，在基因組的Thy1位點實現了GFP敲入。研究人員還使用兩個gRNA和兩個短ssODN，通過ssODN介導的末端接合（end joining）敲入質粒DNA，包括200

　　kb的BAC。研究指出，ssODN介導的CRISPR敲入適用于任何靶位點和載體，而且非常簡便不需要構建同源臂。

　　轉基因豬在農牧業和生物醫學領域有著舉足輕重的作用，可以為人類提供更高質量的食物，也能作為動物模型幫助人們理解和治療疾病。然而，生成轉基因豬是一個漫長而低效的過程，這大大阻礙了轉基因豬模型的實際應用。2015年9月，中國農業科學院北京畜牧獸醫研究所的李奎教授領導研究團隊發表了一項突破性成果。他們首次結合CRISPR/Cas9與體細胞核移植技術獲得了位點特異性的基因敲入豬模型。

　　著名遺傳學家George Church正在追求一種新轉基因技術，gene drive。這種技術能把外源基因快速引入動物群體，并由此消除相關疾病，或者對害蟲和入侵物種進行控制。然而，有不少人擔心gene drive會給生態系統帶來難以估量的危害。為了闡明以CRISPR為基礎的gene drive技術，回應公眾對這一技術的擔憂，2014年08月Church、Esvelt等人在eLife和Science雜志上接連發表了兩篇文章。文章介紹了gene drive的應用潛力，可能的環境影響以及相應的風險管理。

　　盡管轉基因生物的風險有被夸大之嫌，但轉基因逃逸的確可能擾亂生態系統，因此科學家們一直致力于打造牢靠的生物防線。George Church的研究團隊在2015年1月的Nature雜志上發表文章，向人們展示了解決這個問題的新方案。他們對E. coli菌株進行遺傳學改造，將一種人工合成的氨基酸整合到基因組的多個位點。缺乏這種氨基酸，細菌就不能將RNA翻譯成正確折疊的蛋白。這種人造氨基酸不存在于自然界中，E. coli本身也無法合成它，只能從特殊的人工培養基中獲得。