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Scientific Reports:CRISPR让猪生产人类蛋白

2021-01-20  子孙满堂...

图片来源:www.petsetter.com

2015年11月17日/生物谷BIOON/--中国军事医学科学院北京放射与辐射医学研究所和第三军医大学(重庆)的联合课题组近期在《Scientific Reports》上发表了一篇论文。该论文描述了通过CRISPR/Cas9基因修饰工具,可以在猪的体内产生人血白蛋白。

人血白蛋白是一种在血液存在的蛋白质,可用于一系列疾病的治疗,其中就包括肝衰竭和创伤性休克。过去也有尝试在猪体内产生人血白蛋白,但是由于无法避免猪源的白蛋白的产生,这使得分离与提纯人源血白蛋白具有很大挑战。

中国科学家张普民和他的研究团队,使用CRISPR/Cas9基因编辑系统,在猪受精卵基因组中用于产生猪白蛋白的区域,插入了一段可以合成人类白蛋白的DNA片段。在猪基因组中嵌入的等位基因位于猪白蛋白合成基因的下游。研究者认为,这可以让猪产生人源的血清白蛋白的同时,却不产生猪源白蛋白,这样就可以避免人源血清白蛋白和猪源白蛋白的混合。

研究者植入了300个基因组编辑后的受精卵到10只母猪体内,这些受精卵都携带有插入人血白蛋白的等位基因。5只猪成功怀孕,产下了16只巴马猪仔。研究者发现这16只猪仔来自携带人源白蛋白基因的受精卵,并且它们的血液中能检测到人血白蛋白。不过,猪仔体内的人血白蛋白含量有所不同。进一步的繁殖实验表明,通过CRISPR/Cas9基因修饰工具插入的人源基因可以传给这些猪仔的后代。(生物谷Bioon.com)

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doi:10.1038/srep16705

PMC:

PMID:

Production of Human Albumin in Pigs Through CRISPR/Cas9-Mediated Knockin of Human cDNA into Swine Albumin Locus in the Zygotes

Precise genome modification in large domesticated animals is desirable under many circumstances. In the past it is only possible through lengthy and burdensome cloning procedures. Here we attempted to achieve that goal through the use of the newest genome-modifying tool CRISPR/Cas9. We set out to knockin human albumin cDNA into pig Alblocus for the production of recombinant human serum albumin (rHSA). HSA is a widely used human blood product and is in high demand. We show that homologous recombination can occur highly efficiently in swine zygotes. All 16 piglets born from the manipulated zygotes carry the expected knockin allele and we demonstrated the presence of human albumin in the blood of these piglets. Furthermore, the knockin allele was successfully transmitted through germline. This success in precision genomic engineering is expected to spur exploration of pigs and other large domesticated animals to be used as bioreactors for the production of biomedical products or creation of livestock strains with more desirable traits.

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