甲壳动物和蝴蝶
“CRISPR似乎能用于任何生物,”Martin说。他和加州大学伯克利分校的Nipam Patel合作,成功将这个技术用于一种海洋甲壳动物,Parhyale hawaiensis。他们发表在《Current Biology》杂志上的研究显示,失活这种甲壳动物的不同Hox基因,会干扰相应附肢的发育,比如触角和爪子。CRISPR技术帮助他们在短时间内一个 接一个地敲除六个基因,使这种甲壳动物的附肢发生改变,比如爪子变成腿、下巴变成触角。研究人员在此基础上揭示了这些基因在动物进化过程中所起的重要作用。
纽约大学的发育神经生物学家Claude Desplan将CRISPR基因编辑用到了黄色燕尾蝶中。与果蝇等昆虫相比,黄色燕尾蝶眼睛里的光感受器能够检测到更广谱的颜色。研究人员通过 CRISPR技术探索了这一现象背后的原因,并将研究结果发表在前不久的Nature杂志上。现在,他们正在把这种技术用到黄蜂和蚂蚁中去。
目前,进化发育生物学研究者主要是通过CRISPR失活或引入基因。举例来说,引入绿色荧光蛋白可以更好的追踪动物 的发育过程。不过,Martin预计人们很快会开始用这个工具精确改变动物的DNA序列,检验与特定遗传学改变有关的理论,比如参与了适应性改变的调控性 DNA序列。
人们还可以对远古生物的DNA序列做出有根据的推测,再用CRISPR技术将序列插入活体动物,耶鲁大学的古生物学 家Bhart-Anjan Bhullar说。去年他的研究团队用化合物修改了鸡的发育通路,以便进一步理解鸟喙的进化过程。现在,他希望用CRISPR进行这样的实验。 “CRISPR将快速成为进化发育生物学的一个标准技术,”Bhullar指出。
目前绝大多数CRISPR研究是在动物系统中进行的,但研究证明CRISPR/Cas9也可以在拟南芥、烟草、高 粱、水稻和小麦中介导突变生成。这个强大的技术既可用于双子叶植物也可用于单子叶植物。与如火如荼的动物研究相比,植物CRISPR研究是一个比较冷门的 方向。这就像是一块没有被完全开发的景点,走进去往往可以领略到不一样的风景。
|