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俄勒岡大學(University of Oregon, UO)的研究人員開發的一種新的基因編輯技術將以前需要數年進行的工作壓縮到短短幾天內，使他們能夠在動物模型上進行新類型的研究。具體而言，這種技術允許生物學家通過實驗來比較一個基因的多個版本，尋找導致特定性狀的突變，并隨著時間的推移跟蹤它們的進化。

這種研究通常是確定與人類健康有關的突變或揭示人類疾病背后的機制的第一步。雖然針對細菌和酵母等單細胞生物的大規模基因編輯技術已經開發出來，但在動物身上實現如此大規模的基因編輯還是第一次。研究人員已經在秀麗隱桿線蟲上試驗了該系統，秀麗隱桿線蟲是一種小型蠕蟲，是生物學研究中很受歡迎的物種。俄勒岡大學實驗室的研究生史蒂文森(Zach Stevenson)說，類似的方法最終會在其他實驗室動物比如蒼蠅或老鼠身上奏效。

另一名實驗室研究員菲利普斯(Phillips)說:“對微生物DNA進行基因工程已經成為過去三十年生物技術革命的基礎，但在動物系統中進行大規模的工程一直很困難。在我們實驗室開發的新方法可以作為一個平臺，以一種全新的方式，使用簡單的動物作為合成生物學的基礎，就像使用細菌和酵母一代一樣。”

科學家們出于多種原因想要掌握能夠同時產生多種基因突變的能力，比如，他們可能正在研究一種“可以使動物增強某種抗藥性、耐活性或疾病抵抗力”的基因突變。為此，他們可能需要篩選一種基因的數十種甚至數百種可能的變異，以找到最有效的一種。但此前在動物身上進行的這類實驗進度非常緩慢。

為了加快速度，史蒂文森和他的同事們設計了一種能夠大規模地進行基因編輯、有效節省時間的方法，把這種方法命名為TARDIS，并用一種能讓蠕蟲產生抗生素耐藥性的基因對TARDIS進行了測試，結果很成功，這讓他們看到了TARDIS在生物學廣泛應用的可能。

協助開發TARDIS的UO研究教授Stephen Banse表示：TARDIS在研究蛋白質之間的相互作用或細胞之間的信號傳遞方面可能特別有用，而這種相互作用通常與了解疾病有關，現在我們可以通過動物模型來實現上述研究。

該研究論文題為" High-Throughput Library Transgenesis in Caenorhabditis elegans via Transgenic Arrays Resulting in Diversity of Integrated Sequences (TARDIS)"，已發表在bioRxiv上。主要作者為俄勒岡大學的Zachary Christopher Stevenson。

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參考資料：DOI: 10.1101/2022.10.30.514301

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標簽： 大規模基因編輯 生物醫藥