近日，記者從中國(guó)科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院獲悉，該院研究員賴良學(xué)課題組利用單堿基編輯器，首次在豬身上實(shí)現(xiàn)多位點(diǎn)單堿基編輯。據(jù)悉，該成果的應(yīng)用將加速生物醫(yī)藥相關(guān)領(lǐng)域的大動(dòng)物豬模型培育和農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)育種。相關(guān)研究發(fā)表于《自然—通訊》。

賴良學(xué)表示，該研究首次從細(xì)胞、胚胎及動(dòng)物3個(gè)層面探討了單堿基編輯器對(duì)豬多基因進(jìn)行同時(shí)點(diǎn)突變的可行性，并且通過(guò)體細(xì)胞核移植和胚胎注射兩種途徑獲得兩種單位點(diǎn)單堿基突變豬模型（杜氏肌肉營(yíng)養(yǎng)不良癥豬模型和早衰癥豬模型）和一種三位點(diǎn)單堿基突變豬模型（重癥免疫缺陷豬模型）。

單堿基編輯器是近年才出現(xiàn)的新基因編輯系統(tǒng)，被認(rèn)為是基因編輯技術(shù)3.0版本。研究人員利用BE3和A3A-BE3兩種單堿基編輯工具，在細(xì)胞和胚胎層面，對(duì)基因組進(jìn)行3基因單堿基編輯，每個(gè)基因設(shè)計(jì)一條gRNA，突變成終止密碼子或者突變誘導(dǎo)新的mRNA剪切位點(diǎn)。在胚胎上，3基因同時(shí)被編輯效率最高可達(dá)50%。而細(xì)胞層面，3基因同時(shí)編輯最高可達(dá)25%。

該研究還對(duì)與豬內(nèi)源性病毒復(fù)制有關(guān)的pol基因進(jìn)行了單堿基突變，制造提前的終止密碼子，從而實(shí)現(xiàn)單基因的多位點(diǎn)失活。通過(guò)二代測(cè)序分析，可以看到在體細(xì)胞內(nèi)，多拷貝的敲除率達(dá)到80%以上；而在胚胎層面，71%病毒拷貝得到敲除。因此，本研究證明，單堿基編輯系統(tǒng)在細(xì)胞和胚胎水平均可實(shí)現(xiàn)多基因或單基因多位點(diǎn)的高效堿基突變。