基因编辑的斑马鱼模型将疾病研究与下一级

在斑马鱼类疾病模型中优化基因编辑技术Crispr / Cas9的进步提供了先前遥理的新的准确性和特异性，以便研究人类遗传疾病。

各种各样的疾病，影响全球各种年龄的人，包括痴呆，发育障碍，某种形式的癌症，肌肉营养不良和心脏病，导致我们基因中的突变。由于科学家寻求了解这些疾病的遗传基础，并努力发展有效治疗，疾病的遗传模型是他们的研究的关键。虽然今天的大部分研究是在细胞系中进行的，但科学家还需要了解基因如何在整个生物体水平处引起致病性。疾病的动物模型允许研究人员测试可能取决于动物内不同细胞类型之间的相互作用的基因的功能，或者可能影响胚胎的健康发展。

小包装中的实验力

虽然在实验室中的动物模型思考时，鼠标或果实苍蝇通常会想到，但斑马鱼由于许多重要原因越来越受欢迎。由于它们的小尺寸和廉价的饲养，它们可以容纳大量。它们具有相对短的生命周期，在2-3个月内达到性成熟，每周生产最多300个鸡蛋。胚胎外部开发，是透明的，使它们成为非侵入性显微镜调查的理想工具。斑马鱼胚胎也是一种绝佳的药物筛选工具，由于它们的可用性与它们生长的水中的大量和大量接触表面。

为了开发疾病的动物模型，科学家需要能够操纵动物的基因以复制导致疾病的遗传缺陷。在过去，方法依赖于患者衍生突变的修饰基因的整个基因的敲低或过表达，但这些在蛋白质表达水平或细胞类型特异性方面不完全建模人类疾病，并且花了很多时间发展，即使在斑马鱼中。

基因编辑打开新的门

CRISPR / CAS9是目前彻底改变分子生物学的基因编辑技术，包括疾病模型发展。该系统来自细菌免疫应答，其中来自诸如病毒的入侵者DNA的短序列储存在细菌基因组中。如果再次感染细菌，则储存的病毒DNA序列有助于将蛋白质，CAS9引导到病毒基因组中的匹配区域，其中CAS9导致导致侵袭侵袭的DNA断裂。科学家们意识到CRISPR / CAS9系统可以设计成将CAS9与指导分子一起递送到细胞中，以引导切割DNA的确切部位。新施肥的斑马鱼胚胎的即时可用性使其非常适合Crispr / Cas9基因编辑，因为胚胎可以在1细胞阶段的试剂微调，并且随着胚胎的增长，来自该第一细胞产生的新细胞将带来目标突变。

推进“敲击”疾病建模

对于疾病建模至关重要的，当切割后的DNA修复的单链模板结合时，CRISPR / CAS9使研究人员能够引入精确的点突变，以复制导致某些人类患者疾病的突变。然而，虽然具有CRISPR / CAS9的基因的毯子“敲除”现在相对简单，但在“敲入”模型中引入特定点突变仍然存在问题，特别是在斑马鱼中，需要筛选许多动物以找到个人窝藏所需的核苷酸变化。发表了三篇新的文章疾病模型和机制探索使用CRISPR / CAS9开发爆震的斑马鱼模型的人类疾病的潜力，并建议在创造由特定点突变引起的人类疾病模型时克服问题的新方法。

“我们可以在斑马鱼或其他系统中设计的东西几乎没有局限性，以产生人类遗传疾病的模型。CRISPR / CAS9真的是第一次使得测试人类疾病相关遗传变异在动物模型中的影响是可行的“LiSa Maves博士”博士博士“罗萨博士博士博士博士博士学位介绍了西雅图儿童研究所和华盛顿大学。人类基因组测序研究通常鉴定基因序列中的变体，即使这些的意义不立即清除。Maves的研究团队重点是他们的工作使用CRISPR / CAS9斑马鱼模型来测试具有先天性心脏缺陷的个体中鉴定的基因变体是否有助于疾病的发展。“大大提高了对斑马鱼基因组序列的特定核苷酸变化的效率将是该领域的重要进步，”麦克斯实验室的成员和文章第一作者的汉克福尔说。

还致力于改善当前敲击模型创作的限制，领导研究员Andy Willaert博士及其在根特大学的集团一直在调查斑马鱼中的点突变如何具有CRISPR / CAS9和单链修复模板可以引入斑马鱼基因组中的错误。“斑马鱼和CRAP / Cas9为大规模和迅速的疾病模型产生了理想的Duo，”Willaert说。“然而，使用单链修复模板的基因组编辑经常发生错误，并且常用的分析技术并不总是检测这种错误的修复。这可以导致具有基因破坏而不是敲入的模型以及实验的可能误解和可能的误解。得到的结果。由于这些模型最终用于治疗应用，我们希望强调可能发生的错误修复。“

在荷兰，由Jeroen Bakkers博士的一支由Hubrecht Institute和Gijs Van Haaften博士领导的团队从Utrecht大学正在研究CRISPR / CAS9技术开发患者特异性等位基因的潜力，用于造型人类疾病。科学家们使用了CRISPR / CAS9和短暂的修复模板，以产生由点突变引起的四种人心血管障碍的爆震斑马鱼模型。Federico Tessadori博士，文章的第一个作者强调，“引入点突变的能力完全复制人类患者的情况至关重要，以适当地了解疾病和成功发展治疗策略。”

尽管方法和焦点的差异，但通过所有三篇论文运行的常见信息是斑马鱼对创造精确的敲击模型具有巨大潜力人类疾病由点突变引起的。然而，所有作者都强调了筛选对高效导向RNA和单链修复模板的重要性，并且一旦完成过程一旦完成，就会彻底测试错误。同样重要的是识别：疾病模型系统之间的最佳实验条件通常不同，并且在使用CRISPR / CAS9在斑马鱼或其他模型生物中开发敲击模型时，将始终需要某些优化步骤。

努力为患者进行更好的治疗方法

展望未来，科学家们将继续改善CRISPR / CAS9技术，以开发无错误的敲击斑马鱼疾病模型。使用斑马鱼类模型的患者特异性突变为化学屏幕和新药的开发开辟了新的机会。最终，研究人员和临床医生之间的合作，关心患者会更大了解人类遗传疾病，这将有助于一个家庭更好地了解他们的孩子的状况或引导医生实现更好的治疗。

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