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基因编辑鱿鱼

主要图片由凯伦·克劳福德提供。

研究人员终于侵入了无脊椎动物中最大的大脑——乌贼的大脑。这项工作,创造了第一个基因编辑鱿鱼,为推进神经退行性疾病如亨廷顿氏症、阿尔茨海默氏症或帕金森病的研究铺平了道路。

听起来很奇怪,鱿鱼的大脑可以告诉我们人类大脑的健康。乌贼有巨大而发达的大脑,它们可以表演一些惊人的室内魔术。它们可以自发地改变颜色,调整它们的遗传密码,并落后游泳。

研究人员利用这些智能生物来研究神经系统,他们还利用乌贼的大思想家来研究大脑。20世纪50年代对乌贼的一项研究帮助研究人员发现了神经冲动——这一发现使艾伦·霍奇金(Alan Hodgkin)和安德鲁·赫胥黎(Andrew Huxley)在1963年获得诺贝尔奖。神经冲动是神经元相互交流的方式。它是神经科学研究的生理基础。鱿鱼一直骑着基础神经生物学的霰弹枪几十年。

鱿鱼一直骑着基础神经生物学的霰弹枪几十年。

现在,在历史上第一次,科学家们已经使用过克里普尔克,DNA编辑工具,修改鱿鱼。基因编辑的鱿鱼是一个重要的成就,可以将时尚的生物推向遗传研究的最前沿 - 以及斑马鱼和果蝇。

因为鱿鱼是如此的聪明和复杂,它们可以为基因在行为中的作用提供很好的见解。

科学家乔舒亚·罗森塔尔说:“它们完全独立于(人类)进化出了巨大的大脑和复杂的行为。美国国家公共电台。“这提供了一个与我们进行比较的机会,看看有什么元素有共同点,是什么元素是唯一的。”

很长一段时间,鱿鱼的物理化妆品并没有让研究人员轻松进入他们的胚胎进行编辑 - 而且它不是因为它们是滑溜的。鱿鱼胚胎具有坚韧的外层,这很难安全开放。

但海洋生物实验室的研究人员发现了一种使用微型剪刀和石英针的方法。科学家约书亚·罗森塔尔(Joshua Rosenthal)和凯伦·克劳福德(Karen Crawford)一旦进入系统,就使用CRISPR-Cas9基因“敲除”色素沉淀基因——从本质上关闭了经过基因编辑的乌贼的特殊皮肤细胞的颜色。这些乌贼身上通常有黑点,但经过基因编辑的乌贼是透明的。

基因编辑鱿鱼

这只长鳍近岸基因编辑鱿鱼,如图所示,是通过基因编辑使色素沉着基因丧失的。照片底部的长鳍近岸乌贼没有经过改造。它有自然产生的黑点。信贷:凯伦·克劳福德

“这是一个关键的第一步,迈出了击倒的能力 - 在头孢氨酸中敲入基因,以解决一系列生物学问题,”罗森哈尔他在《当代生物学》上发表了这项突破性研究。

在比较基因组学中,科学家对动物进行研究,如去除或“敲掉”一种基因 - 他们不能对人类进行。然后,通过比较它们的基因组,它们将结果与人类联系起来。

研究人员将利用淘汰技术来研究基因功能和基因突变,允许研究人员测试许多人类基因在鱿鱼中发挥的作用。(尽管我们遥远的祖先,人类和鱿鱼确实分享了许多基因,例如那些过去常做媚眼)。

“现在我们实际上有能力进入和测试个体基因所做的内容,”MBL Marine Biogart Carrie Albertin告诉NPR。“这是诚实的,如果你五年前,如果我们能够做的话,我会笑声说,”我梦想着它“。但是,你知道,我没有想到它会可能。然而,我们在这里。“

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