根據(jù)英國《自然》雜志24日在線發(fā)表的一項(xiàng)遺傳學(xué)最新研究成果，美國科學(xué)家利用CRISPR基因編輯技術(shù)，于實(shí)驗(yàn)室小鼠中成功開發(fā)出基因驅(qū)動系統(tǒng)。這一研究結(jié)果不但將改良小鼠模型，還有助于科學(xué)家研究復(fù)雜的遺傳疾病。
基因驅(qū)動，即讓特定基因有偏向性地遺傳給下一代，使它們的遺傳率高于隨機(jī)幾率，即所謂的“超孟德爾式”遺傳。人類近來在昆蟲中開發(fā)出了有效的基因驅(qū)動——2018年9月，基于CRISPR的新基因驅(qū)動機(jī)制，導(dǎo)致攜帶瘧疾的籠養(yǎng)蚊子種群完全崩潰，甚至可讓蚊子走向滅絕。但是由于遺傳機(jī)制的差異，這種系統(tǒng)尚未在哺乳動物中成功開發(fā)。
此次，美國加州大學(xué)圣迭戈分校研究人員金佰利·庫珀及其同事，在實(shí)驗(yàn)室雌性小鼠中開發(fā)出了一種基因驅(qū)動系統(tǒng)。他們使用被稱為“基因剪刀”的CRISPR-Cas9進(jìn)行基因組編輯，來提高小鼠后代遺傳酪氨酸酶基因（Tyr）中被特定編輯過的一個等位基因的可能性，具體做法是在配子生產(chǎn)和胚胎發(fā)育的不同階段進(jìn)行編輯，以優(yōu)化基因傳遞。雖然該策略在雄性生殖系中不成功，但在雌性生殖系中，Tyr等位基因的遺傳率增加了。研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告說，他們測試的最有效的策略平均會將單個目標(biāo)等位基因的遺傳率從50%增加到70%左右。
該研究意味著，基因驅(qū)動作為一種用于增強(qiáng)特定基因變異在種群中遺傳性的策略，其可行性在實(shí)驗(yàn)室哺乳動物身上得到了證明。而在將基因驅(qū)動用于控制野生小鼠種群之前，還需要開展進(jìn)一步的工作。
研究人員總結(jié)表示，未來仍需增加雄性和雌性小鼠后代的基因遺傳頻率，但此次研究所實(shí)現(xiàn)的效率，足以滿足很多實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用要求。