基因編輯豬

基因編輯豬是賴良學課題組利用精確基因編輯技術對豬胰島素基因進行了無痕定點修飾，使豬胰島素基因編碼生產人胰島素，成功建立了完全分泌人胰島素的基因編輯豬。這一研究成果被《分子細胞生物學雜誌》線上發表。

基本介紹

• 中文名：基因編輯豬
• 所屬學科：生物學

研究內容

對糖尿病的治療包括胰島素注射和胰島移植。豬源胰島素曾經被廣泛採用，利用豬胰島進行異種移植治療糖尿病最近也取得良好進展。但豬與人相比，胰島素蛋白存在一個胺基酸的差異，人胰島素B鏈第30位胺基酸是蘇氨酸，而豬胰島素是丙氨酸。這一個胺基酸的差異使豬胰島素在人體中的降血糖效價較低，而且長期使用容易誘發抗體產生。研究人員李小平博士、楊翌博士和王可品博士研究生等將TALENs（轉錄激活因子樣效應物核酸酶）及CRISPR（RNA介導的DNA核酸酶）技術與單鏈寡核苷酸結合，建立了豬基因組無痕定點編輯技術，利用該技術在體細胞中將豬胰島素基因編碼B鏈第30位丙氨酸的密碼子GCC修改為編碼蘇氨酸的ACG，並獲得了純合子細胞株。同時，研究人員利用該細胞株作為核供體，通過體細胞核移植技術成功構建了人源化胰島素克隆豬，利用高解析度液相色譜串聯質譜儀檢測證實，從該基因修飾豬胰腺中提取的胰島素完全為人胰島素，而不含豬胰島素。

價值意義

李小平博士解釋，該研究的意義有兩個方面。從技術層面來看，該成果第一次在大動物中實現無痕的基因組定點修飾。“以往的基因修飾技術，需要引入外來基因，比如細菌來源的抗性篩選基因、人基因等，而無痕修飾技術，不需要引入外來基因，比如本次基因修飾，僅修改了兩個鹼基。定點無痕技術的建立，可降低安全風險，將推動基因突變大動物疾病模型和具有農業育種價值的基因修飾大動物的培育。”而從研究成果看，人源化胰島素基因修飾豬，由於胰腺中產生的胰島素完全為人胰島素，將來可為糖尿病的治療提供人胰島素，同時也可以為臨床異種胰島移植提供更理想的供體。

發展情況

2022年3月4日從四川省科技廳獲悉，四川農業大學牽頭承擔的“十四五”主要畜禽分子育種平台項目在川豬領域取得突破性成效，在國內外首次成功創製了6種基因編輯豬。

在基因編輯豬的製備方面，四川農業大學首次成功創製豬經濟性狀改良的6種基因編輯豬，包括骨骼肌生長(FST和ZEBD6基因)、脂肪沉積(PTRF基因)、代謝能力(ASGR1和FAH基因)、“紅肉”食用安全性(GTKO基因)，開創了對川豬進行有目標的分子設計育種、改造乃至豬經濟性狀(生長速度、瘦肉率等)精準定向改良的先河，多篇引領性成果發表在《自然-通訊》等國際權威期刊。