小鼠基因敲除技术是研究许多新基因的重要工具,而作为与小鼠同样应用广泛的模式动物:基因敲除大鼠,最初,科学家们还不能从遗传操作的角度在这种动物中敲除,或者添加某种基因。但是由于大鼠在很多方面更接近于人类,因此如果能实现基因敲除大鼠,将有利于未来创建更有效的动物模型,用于人类疾病的研究。因此基因敲除大鼠模型将会广泛应用于各种研究。”由于传统的同源重组方法效率低,而且大鼠胚胎干细胞系很难建立,利用优化后的TALEN技术及EGE技术来实现基因敲除大鼠的开发是目前为止较为推荐的方法。
基因敲除大鼠的最佳开发技术--EGE技术
CRISPR/Cas9技术由RNA指导Cas核酸酶对靶向基因进行特定DNA修饰的技术。CRISPR是细菌和古细菌为应对病毒和质粒不断攻击而演化来的获得性免疫防御机制。在这一系统中,crRNA通过碱基配对与tracrRNA结合形成双链RNA,此tracrRNA/crRNA二元复合体指导Cas9蛋白在crRNA引导序列靶定位点剪切双链DNA达到对基因组DNA进行修饰的目的。
EGE技术是基于CRISPR/Cas9技术之上优化的一种能够对所有物种当然包括大鼠的基因组内特定基因位点进行精确编辑的新技术,目前已经成功应用于大鼠基因的敲除、条件性敲除及基因敲入模型的制备。且同源重组效率比CRISPR/Cas9技术提高了10-20倍。
基因敲除大鼠的优势:
A、在一些疾病模型方面尤其是一些复杂的疾病,大鼠模型更有优势,如人心血管疾病、糖尿病、神经性疾病(行为干预和成瘾)、神经元再生、移植、自体免疫紊乱(风湿性关节炎)、癌症、创伤和骨愈合等疾病;
B、大鼠体内的解毒酶系统与人体内的更相似,利用大鼠模型进行临床前期药物的药效和毒理检测将比小鼠模型更加准确;
C、大鼠的体形比较大,更易于仪器检测及采血、神经传导实验和手术操作等,有利于进行药效学评价和安全检测。
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