由中科院动物所研究员周琪领导的生殖工程研究组，首次利用CRISPR-Cas技术在大鼠上实现了多基因同步敲除，从而推动了基因修饰大鼠成为重要的动物模型。相关成果日前在线发表于《自然—生物技术》杂志。

据了解，在生物医学研究中，研究者通常采取基因敲除的手段来探究动物特定基因与疾病的关系。虽然小鼠和大鼠都是最常用的模式动物，但大鼠的基因敲除技术较为滞后。

“相比小鼠，大鼠在生理上与人更加接近，而且体形较大，在生物医学实验中更容易操作。”论文第一作者李伟博士在接受《中国科学报》记者采访时表示，由于大鼠基因操作技术的滞后，基因修饰大鼠在生物医学等研究中的应用远远落后于基因修饰小鼠。

据介绍，在实验中，敲除一个基因很容易实现，但动物的某个性状往往由几个基因同时控制，因此多基因同步敲除技术更为重要。不过，目前多基因同步敲除还存在技术上的障碍。

“动物的基因组包含海量的序列信息，有20亿到30亿个碱基对，但在做基因修饰时只是针对几十或几百个特定的碱基对，这就要进行特异位点识别。”李伟表示，CRISPR-Cas技术利用一段与靶序列相同的核糖核酸序列来引导Cas核酸酶对特异靶向DNA进行识别和切割，使得多基因同时靶向识别变得容易实现。

研究人员利用CRISPR-Cas系统诱导大鼠的Tet1/Tet2/Tet3基因敲除，实现了效率高达100%的双等位基因纯合突变的单基因敲除和接近60%高效率的三基因同时敲除大鼠，并且证明CRISPR-Cas系统引入的基因修饰可通过生殖细胞传递到下一代。