2013年10月22日，“Cell Research”在线发表了北京大学分子医学研究所的一篇论文，该研究所团队成功建立了基于CRISPR/Cas9系统的基因敲除大鼠，这对人类心血管发育研究具有重要意义。近日，也有科学家研制出“鳗弧菌减毒株疫苗”，让多宝鱼得病的罪魁祸首鳗弧菌失去了毒性，令餐桌上的鱼虾吃得更放心；另外一组科学家则成功研制出“双肌臀猪”，让猪腿上就可能长出两股、三股，甚至更多肉。这些令人欣喜的研究成果背后都有着一个共同的关键技术——基因敲除。

神奇的“基因敲除”技术究竟是什么？对此，北京大学分子医学研究所转基因平台的胡新立老师解释道，“基因敲除利用外源DNA导入技术，令特定的基因功能丧失作用，了解基因功能。”该技术 2013年初才在世界范围内得到广泛关注，是基因打靶技术的一种。北京大学分子医学研究所转基因平台和心血管发育研究组的这项研究就是利用体外合成的向导RNA分子和编码Cas9的mRNA分子共同注射到大鼠受精卵中进行“打靶”，将大鼠的Dusp6和Gata5基因成功“敲除”。在掌握了生物的基因序列之后，通过基因敲除就可以剔除不良基因，让生物健康成长，也可以建立疾病模型，进行药物筛选。

北京大学分子医学研究所转基因平台和心血管发育研究组同时借助CRISPR/Cas9系统一次实现对基因组多个位点的定点修饰的灵活性，通过同时注射两个向导RNA分子，成功建立Gata5第一外显子的大片段缺失的突变大鼠。

在前期工作中，工学院席建忠教授研究组和分子医学研究所熊敬维教授研究组合作，利用CRISPR/Cas9系统，已成功对斑马鱼的基因组进行定点修饰的研究（Chang and Sun et al., 2013 Cell Research）。

上述两项研究表明，CRISPR/Cas9系统是一个非常高效、灵活的基因组修饰系统，这种基因组改造技术将为斑马鱼、大鼠及其它物种遗传改造包括基因条件性敲除等提供重要手段。这种设计还可望用于对非编码RNA的基因组序列的改造。

基因敲除技术是在2013年初在世界范围内得到广泛关注的一项新技术。目前，在斑马鱼、小鼠、大鼠、果蝇和酵母等生物体上都有进行基因组修饰的实验，并取得了显著成果。通过采访北京大学分子医学研究所转基因平台的胡新立老师，我们了解到，研究基因敲除技术，主要的目的与未来发展方向是研究基因功能，建立疾病模型，进行药物筛选。在基因敲除中选择大鼠，因为大鼠在药理代谢方面比起小鼠更加接近于人，而且较大的脏器也有利于进行研究。由于该研究平台的主要负责人熊敬维教授同时为心血管发育研究组的主要负责人，所以下一步的基因敲除技术研究可能会针对心脏修复功能，以助未来建立一个可广泛应用的疾病模型。

编辑：拉丁

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