开放获取期刊GenomeBiology中发表的新研究报道，CRISPR/Cas9基因编辑技术首次用于成功培育出对于牛结核病具有增强抗性的活体牛。
来自中国陕西西北农林科技大学兽医学院的研究人员使用修订版本CRISPR基因编辑技术将新基因插入牛基因组中，没有检测到对动物遗传特征的脱靶影响（该影响是使用CRISPR生成转基因动物时的常见问题）。
该研究的第一作者，YongZhang博士说，“我们使用称之为CRISPR/Cas9n的全新版本CRISPR系统，成功地将一种名为NRAMP1的抗结核基因插入牛基因组中。然后，我们能够成功地培育出对结核病携带增强抗性的活体牛。重要的是，我们使用的方法未对牛遗传特征产生脱靶效应，意味着我们采用的CRISPR技术可能更适合于生产具有目的性操纵遗传特征的转基因牲畜。”
由于是一种修改遗传密码的准确且相对容易的方法，CRISPR技术近年来已广泛使用于实验室中。但是，有时由于脱靶效应发生遗传编码意外改变，所以寻找减少该情况的方法是基因组学研究的重点。
Zhang博士解释说，“如你想将新基因插入哺乳动物基因中，困难可能在于在基因组中找到插入基因的最佳位置。你需要查看整个基因组，寻找你认为将对附近其他基因影响最小的区域。我们采用一种细致的系统性方法来确定最适合基因插入的区域，并且我们发现该区域对牛基因组没有可检测到的脱靶效应。”
研究人员使用CRISPR/Cas9n技术将NRAMP1基因插入牛胎儿成纤维细胞，一种来源于雌性奶牛的细胞中。这些细胞接着被用作体细胞核转移过程中的供体细胞，其中携带新基因的供体细胞细胞核被插入来自母牛的卵细胞（也即卵子）中。卵细胞在实验室中被培养成胚胎，接着被转移到母牛中以完成正常的妊娠周期。该试验还使用标准CRISPR/Cas9技术进行用作对比。
共计11只使用CRISPR插入新基因的牛犊能够用于评估对结核病的抗性和任何存在的脱靶遗传效应。牛犊的遗传分析表明NRAMP1已成功地在所有牛犊的目标区域整合至遗传编码中。使用新型CRISPR/Cas9n技术插入基因的牛犊中未发现任何可检测到的脱靶效应，而采用先前使用CRISPR/Cas9技术插入基因的所有牛犊中均发现脱靶效应。
当牛犊暴露于导致牛结核病的细菌，牛结核分枝杆菌（M.bovis）时，通过使用感染标准标记物测量血液样本，研究人员发现转基因动物展示出增强的细菌抗性。他们还发现从牛犊中取得的白细胞在实验室试验中对暴露于牛结核分枝杆菌更具抗性。
Zhang博士认为，“我们的研究在证明CRISP/Cas9n系统能够用于生成不具可检测脱靶效应的转基因牲畜方面属国内首例。我们的工作导致发现了牛基因组中一个非常有用的位置，在使用这种基因编辑技术时可用作靶点，从而成功地插入有益于农业牲畜的新基因。”
编辑注释：
研究论文：
标题：单个Cas9切口酶诱导的具有降低脱靶效应NRAMP1敲入牛的生成
作者：YongZhang等
GenomeBiology，年2月
GenomeBiology发表生物学和生物医学所有领域从基因组和后基因组角度出发的杰出研究。根据汤森路透，期刊目前影响因子为11.，在基因和遗传学类别所有研究期刊中排名第4。GenomeBiology是本类别中排名最高的开放获取期刊。
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