?
當(dāng)當(dāng)當(dāng)！敲黑板！！看這里！！！
?
2016年國(guó)家自然科學(xué)基金放榜已經(jīng)有一段時(shí)間啦！各位老師是不是還沉浸在喜悅中不能自拔呢？O(∩_∩)O清醒一下，我們的目標(biāo)是：基金年年有，明年中更多！
?
每年的國(guó)家自然科學(xué)基金都是中國(guó)科研領(lǐng)域的風(fēng)向標(biāo)！通過分析國(guó)自然，可以看出最新的研究熱點(diǎn)、目前國(guó)家重視的科目、臨床上亟待解決的問題、國(guó)家科研投入方向的信號(hào)等信息，從而來指導(dǎo)今后的科研思路，讓我們?cè)谏暾?qǐng)其他課題以及文章發(fā)表上成功率更高！
?
今天張博就帶領(lǐng)大家分析一下國(guó)自然中標(biāo)熱詞之一——CRISPR/Cas9（資助項(xiàng)目：81個(gè)；資助金額：約3200萬），希望我們的分析能讓大家對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的最新應(yīng)用有更深的了解！
?
?
被譽(yù)為“上帝之手”的CRISPR/Cas9技術(shù)利用sgRNA識(shí)別基因，介導(dǎo)cas9酶定位并剪切基因。當(dāng)同時(shí)加入同源重組模板時(shí)，即可達(dá)到基因編輯的作用。盡管這不是科學(xué)家們利用來編輯DNA的第一個(gè)工具，它卻比以往的技術(shù)要更精確、更易操作、更廉價(jià)。
?
（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
?
自2014年以來，隨著cas9技術(shù)的日漸成熟，其應(yīng)用也越來越廣泛。其中最重要的一條應(yīng)用就是利用CRISPR/Cas9構(gòu)建轉(zhuǎn)基因模式動(dòng)物（主要為基因編輯小鼠），從而為臨床前提供動(dòng)物層面治療的基礎(chǔ)研究。在針對(duì)臨床的研究中，細(xì)胞實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)做得再多再夯實(shí)，如果沒有體內(nèi)實(shí)驗(yàn)或者體內(nèi)實(shí)驗(yàn)沒明顯效果，科研的意義就大打折扣。同樣的一個(gè)實(shí)驗(yàn)，加上動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，遠(yuǎn)比細(xì)胞層面有說服力的多；同樣的一篇文章，加上動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，就是一個(gè)完整的Story，沒有的話，就算是CNS的編輯也是愛莫能助。而轉(zhuǎn)基因小鼠恰好彌補(bǔ)了這個(gè)短板。不同于裸鼠成瘤，轉(zhuǎn)基因小鼠通過基因修飾，更好地模擬腫瘤模型，最大程度地還原了人類癌癥的發(fā)生發(fā)展。
?
可以說，轉(zhuǎn)基因小鼠是將基因治療從紙上談兵，真正落實(shí)到臨床實(shí)驗(yàn)的橋梁！
?
（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
?
相當(dāng)多的疾病有望基于CRISPR/Cas9技術(shù)，經(jīng)過基因編輯動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，繼而應(yīng)用于人類臨床治療。例如，2016年6月底美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院(NIH)下屬DNA重組咨詢委員會(huì)通過決議,批準(zhǔn)CRISPR基因治療方案進(jìn)行人體臨床測(cè)試。2016年7月21日Nature主頁新聞報(bào)道,中國(guó)的四川大學(xué)華西醫(yī)院有望率先進(jìn)行全球首個(gè)CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)治療非小細(xì)胞肺癌的人體試驗(yàn)。
?
而在8月30號(hào)發(fā)表的一篇Cell Research文章中，首先研究人員從患病的家系中檢測(cè)到AMPKg2的H530R突變，并利用基因編輯技術(shù)構(gòu)建了表達(dá)該突變基因的轉(zhuǎn)基因小鼠和基因敲入小鼠模型。兩種小鼠模型均成功再現(xiàn)了病人的主要病理特征，從而首次證實(shí)該突變導(dǎo)致PRKAG2心臟綜合征的發(fā)生。繼而研究人員將基因編輯工具CRISPR/Cas9裝載在安全高效的AAV9（腺相關(guān)病毒）中并遞送到小鼠心臟表達(dá)，實(shí)現(xiàn)特異性地編輯突變的等位基因，成功矯正和修復(fù)了小鼠心臟的形態(tài)和功能。并顯著逆轉(zhuǎn)該心臟病的主要指標(biāo)。首次證實(shí)CRISPR/Cas9基因治療策略可應(yīng)用于人類的顯性遺傳心臟病。這種巧妙地雙向利用CRISPR/Cas9基因編輯技術(shù)進(jìn)行臨床相關(guān)的研究思路越來越受到主流雜質(zhì)的關(guān)注。
?
?
?
這些消息都是CRISPR技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化的重要信號(hào),各大投資機(jī)構(gòu)也持續(xù)看好CRISPR技術(shù)攻克遺傳缺陷、癌癥、艾滋病等難治病領(lǐng)域的巨大前景。
?
那么Cas9構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠到底有何優(yōu)勢(shì)呢？
?
1.CRISPR/Cas9構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠周期較短
利用傳統(tǒng)的ES打靶技術(shù)，從載體構(gòu)建到得到F1代雜合子，需要10個(gè)月左右。而Cas9技術(shù)，由于僅需注射mRNAs入小鼠胚胎，可以省去篩選ES細(xì)胞的步驟，僅需4-6個(gè)月的時(shí)間。
?
2.由于Cas9剪切提高了同源重組的效率，同時(shí)減少了篩選ES細(xì)胞的過程，CRISPR/Cas9構(gòu)建轉(zhuǎn)基因小鼠費(fèi)用較低
?
3.CRISPR/Cas9可以同時(shí)構(gòu)建多種突變
只要提供多種定位Cas9的sgRNA，這項(xiàng)技術(shù)可以同時(shí)在一個(gè)受精卵內(nèi)構(gòu)建多個(gè)突變，大大節(jié)約時(shí)間成本。
?
4.CRISPR/Cas9可以構(gòu)建任何物種的動(dòng)物模型
Cas9技術(shù)不僅局限于小鼠、大鼠，理論上可以構(gòu)建任何任何物種的突變，目前實(shí)驗(yàn)成功的包括豬、羊、猴子等等。
?
由此可見，一方面伴隨著國(guó)家自然科學(xué)基金的結(jié)果公布，基因編輯方向的持續(xù)火爆是可以預(yù)見的，今后的科研投入也是必然；另一方面，伴隨基因編輯動(dòng)物模型越來越易得，越來越普遍，文章或者基金中對(duì)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的要求會(huì)越來越高！
?
千萬不要因?yàn)槿笔?dòng)物實(shí)驗(yàn)而使高分文章和基金中標(biāo)與我們失之交臂！
?
更多關(guān)于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的原理介紹、文章分析、技術(shù)交流，歡迎猛戳張博小信箱！
?
? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 關(guān)注我們