“使用 CRISPR-Cas9系統(tǒng)進行基因組編輯以生成尼羅羅非魚的純紅色種系”。

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這是以色列的農(nóng)業(yè)研究組織（ARO）的科學家們利用CRISPR-Cas9基因組編輯工具創(chuàng)造的一種新的羅非魚品種，這種羅非魚不會在皮膚上出現(xiàn)顏色不均的斑點，而是獲得了的比較統(tǒng)一的誘人的紅色皮膚，這或許可以提升其觀賞或者商業(yè)價值。

隨著世界各地人口的持續(xù)增長，對食物的需求也在不斷增長。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在受控的條件下培育出淡水和咸水生物，從而提供可持續(xù)的食物來源。尼羅羅非魚是全球排名前五的水產(chǎn)養(yǎng)殖魚類之一。

近年來，市場對紅羅非魚的需求不斷增加。然而，天然紅羅非魚表型在遺傳上不穩(wěn)定并受環(huán)境因素的影響，導致顏色不均勻，帶有黑色或深紅色斑點。

羅非魚生魚片

ARO動物科學、家禽和水產(chǎn)養(yǎng)殖部門的研究科學家、該研究的通訊作者Jakob Biran博士說：“這些發(fā)現(xiàn)表明，基因組編輯有助于改良市場上比較受歡迎的品種，并可對原始的表型追本溯源?！?/p>

“雖然大多數(shù)基因組編輯的目標是產(chǎn)生新的表型，但我們展示了CRISPR-Cas9方法的微妙，使其來誘導小的基因組插入，最終導致不需要的表型缺失，從而在食用魚中產(chǎn)生具有高商業(yè)價值的強大表型。”

在本研究中，描述了通過誘導slc45a2基因突變、功能喪失產(chǎn)生穩(wěn)定且可遺傳的紅羅非魚表型。溶質(zhì)載體蛋白家族45成員A2（SLC45A2）是一種介導黑色素生物合成的膜轉(zhuǎn)運蛋白，不管在魚類還是人類的進化上保守性都比較強。Biran的小組設(shè)計了slc45a2序列的特定引導RNA并將其顯微注射到單細胞尼羅羅非魚胚胎中，在受精卵中誘導皮膚和眼睛中黑色素的丟失，誘導白化率高達97%～99%。

slc45a2 -RNPs誘導的成年羅非魚突變的表型分析

他們對注射的魚胚胎進行了測序，以確認所有注射的胚胎都攜帶具有“不同程度突變效率”的slc45a2基因突變等位基因。通過對魚鰭、精子和第一代后代中的基因進行測序，研究者建立了突變等位基因的種系傳遞構(gòu)架。

作者還展示了使用高分辨率熔融（HRM）曲線分析對雜合子后代進行高通量表型篩選的方法，這些雜合子后代攜帶該基因的一個突變等位基因，但它們的表現(xiàn)型看起來像他們的野生型兄弟姐妹。HRM使Biran的團隊能夠識別雜合子，然后將雜合子雜交產(chǎn)生白化紅羅非魚品系，其中slc45a2基因的兩個等位基因在種系中均發(fā)生突變。

這項研究結(jié)果突出了CRISPR-Cas9系統(tǒng)在尼羅羅非魚養(yǎng)殖中的應用，在尼羅羅非魚中產(chǎn)生具有紅色表型的可遺傳和可追蹤的slc45a2 -/-等位基因可能會影響全球羅非魚養(yǎng)殖。不過，該品種仍將受到漁民、消費者和監(jiān)管機構(gòu)對消費級基因編輯魚的態(tài)度的檢驗。（綜合整理報道）（編輯/多洛米）