如果問 21 世紀(jì)生命科學(xué)領(lǐng)域重要的里程碑事件，那一定非 CRISPR 基因編輯技術(shù)莫屬。2012年6月28日，《Science》雜志發(fā)表了一篇論文，宣布 CRISPR 這一全新基因組編輯工具橫空出世。

在接下來的 10 年里，隨著 CRISPR 技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，也深刻地影響了生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的諸多科學(xué)研究。該技術(shù)的兩位先驅(qū)JENNIFER A. DOUDNA 和 EMMANUELLE CHARPENTIER 也于 2020 年獲得了諾貝爾化學(xué)獎。

正如《nature》雜志 2021 年 10 大科學(xué)新聞的介紹中所說：「CRISPR 基因編輯技術(shù)自問世以來，一直被視為治療疾病的規(guī)則改變者?！?/strong>CRISPR 基因編輯技術(shù)，通過對目標(biāo)基因 DNA 片段進(jìn)行刪除、替換、插入、定點(diǎn)突變等精確編輯，以獲得新的功能或表型，甚至可以創(chuàng)造新的物種，成為了風(fēng)靡全球生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)嶒?yàn)室的寵兒。CRISPR 基因編輯技術(shù)具有：

廣泛的研究物種。在大鼠、小鼠、斑馬魚、果蠅等動植物（細(xì)胞）及細(xì)菌等微生物中進(jìn)行基因組靶向改造。

多領(lǐng)域應(yīng)用潛力。在功能基因組研究、疾病防治、動植物育種、動物疾病模型開發(fā)、基因治療等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。

一、一條魚的使命，推動人類疾病研究進(jìn)展

2013 年 2 月，CRISPR/Cas9 技術(shù)被成功應(yīng)用于斑馬魚。斑馬魚，作為一種已完成基因測序的模式生物，其與人類基因同源性高達(dá) 87%。且具有飼養(yǎng)成本低、產(chǎn)卵量大、發(fā)育周期短、透明易觀察等優(yōu)點(diǎn)，在進(jìn)行高通量篩選、基因編輯時具有其他動物不可比擬的優(yōu)勢。

fgfr3 基因敲除影響斑馬魚的骨骼發(fā)育

（參考文獻(xiàn)：Xianding Sun 等，Theranostics，2021）

復(fù)雜的基因編輯加上實(shí)時高分辨率成像，分子細(xì)節(jié)和分辨率對疾病發(fā)展過程進(jìn)行捕捉以及疾病的建模。

至關(guān)重要的是，對斑馬魚進(jìn)行精確的基因編輯，可以生成人類疾病等位基因的模型，在斑馬魚身上建模的疾病通常代表了人類疾病的真實(shí)模型，捕捉了疾病的病因?qū)W、進(jìn)展和解決過程，廣泛應(yīng)用于各種癌癥、遺傳病、肝臟疾病、心腦血管疾病、血液疾病、心臟病、行為障礙、中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病等等。

斑馬魚 CRISPR 基因編輯技術(shù)，應(yīng)用十分廣泛，例如：

1）評價人類基因的作用與功能；

2）解析其在遺傳與發(fā)育上發(fā)揮作用的分子機(jī)制；

3）通過基因組改造（基因敲除、敲入和轉(zhuǎn)基因等）構(gòu)建先天性心臟病、慢性心衰、擴(kuò)張型心肌病、癌癥等各種人類疾病的斑馬魚模型；

4）表型模擬人類疾病的病癥；

5）通過高通量藥物篩選技術(shù)，篩選和發(fā)現(xiàn)治療靶點(diǎn)藥物；

6）研究分子遺傳病的病理機(jī)制，確認(rèn)疾病的致病基因；

7）基因治療等生物醫(yī)藥的研發(fā)等等。

Cre 誘導(dǎo) kdrl 敲除影響斑馬魚的血管生成

（參考文獻(xiàn)：Shanye Gu 等，Journal of Molecular Cell Biology，2020）

二、基因編輯技術(shù)助力科研新突破

近年來，隨著斑馬魚基礎(chǔ)研究的深入及基因測序技術(shù)的發(fā)展，斑馬魚基因編輯技術(shù)在基因敲除、基因敲入、轉(zhuǎn)基因品系訂制及表觀遺傳修飾等方面的應(yīng)用日益廣泛，為基因組研究、新的癌癥治療方法的研發(fā)、遺傳性疾病的攻克等領(lǐng)域提供了全新的研究切入點(diǎn)及應(yīng)用方向，也讓我們見證著生物學(xué)上的突破對人類生命和健康質(zhì)量提高的巨大影響。

環(huán)特生物，依托 10 余年的斑馬魚基因編輯經(jīng)驗(yàn)，深度挖掘、創(chuàng)新斑馬魚技術(shù)的應(yīng)用場景，已為 150 多家單位提供斑馬魚基因敲入、敲除、基因沉默、定制轉(zhuǎn)基因技術(shù)服務(wù)及斑馬魚疾病模型開發(fā)等專業(yè)的基因編輯技術(shù)服務(wù)。公司可以實(shí)現(xiàn)構(gòu)建復(fù)雜基因敲入，包括點(diǎn)突變、條件性敲除等難度較高斑馬魚基因編輯技術(shù)服務(wù)，累計(jì)成功制備了 150 多個基因敲入品系，測試超過 1,000 個 gRNA 靶點(diǎn)，推動了諸多前沿基因功能研究取得了突破性進(jìn)展，為斑馬魚基因編輯技術(shù)在更加廣泛的研究領(lǐng)域內(nèi)的創(chuàng)新性應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

除基因編輯技術(shù)外，科學(xué)家已利用斑馬魚模型開展多個熱門方向的研究，比如近幾年開發(fā)的在斑馬魚中移植人源腫瘤細(xì)胞構(gòu)建斑馬魚移植瘤模型，尤其是構(gòu)建斑馬魚 PDX（patient-derived xenograft）模型，并已相繼成功構(gòu)建了斑馬魚肺癌、結(jié)腸癌、卵巢癌等 PDTX。該模型能夠快速為臨床腫瘤患者篩選出敏感的腫瘤化療藥和靶向藥物，為臨床腫瘤病人節(jié)約治療時間成本和經(jīng)濟(jì)成本，也提高了腫瘤患者的生活質(zhì)量。

利用人源肺癌細(xì)胞系構(gòu)建斑馬魚肺癌移植瘤模型

環(huán)特生物為您提供各種斑馬魚 CRISPR 基因敲入、敲除、基因沉默、定制轉(zhuǎn)基因技術(shù)服務(wù)以及斑馬魚疾病模型開發(fā)等相關(guān)服務(wù)，助力基因功能研究，與您攜手推動生物科學(xué)和人類健康事業(yè)發(fā)展！

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