适用范围扩展至鱼类、人类干细胞和类器官…基于308种基因组的网络平台亦已建成
韩国本土研究团队成功将仅在特定时间点选择性关闭基因功能的“条件性基因敲除（cKO）”技术的适用范围，从鱼类扩展到人类干细胞和类器官。由于连维持生命必需的基因也能在所需时刻被精确调控，相关技术在疾病研究和再生医学中的应用前景被看好。
基础科学研究院（IBS）基因组编辑研究团团长 Koo Bonkyung 领导的研究团队于20日表示，他们成功将仅在特定时间点选择性调控基因功能的“条件性基因敲除（Short Conditional intrON·SCON）”技术，应用于斑马鱼和人诱导多能干细胞（iPSC）、类器官等多种生物物种。
SCON系统为基础的条件性基因敲除示意图。图中展示了原本正常发挥功能的基因在特定酶被激活时可被选择性关闭的原理。研究团队构建了基于300余种脊椎动物基因组的网络平台“GenPos-SCON”，并在小鼠、斑马鱼、人诱导多能干细胞（iPSC）、类器官等多种生物模型中验证了该技术的应用可能性。研究团队供图
View original image研究结果已于本月14日在线发表在国际学术期刊《Nucleic Acids Research》上。
条件性基因敲除技术是仅在期望的时间点或特定组织中选择性失活某一特定基因的技术。但既有方法在斑马鱼或人类干细胞中实现过程复杂、效率低下，存在局限。
研究团队在基因内部插入一段短的人工脱氧核糖核酸（DNA）片段后，启动特定酶的作用，使基因功能仅在期望的时间点被关闭，利用的正是这一SCON技术。与传统条件性敲除技术相比，该技术结构更为简单，更有可能应用于多种生物物种，这是其一大特点。
研究团队首先在斑马鱼实验中，将SCON插入色素形成基因“酪氨酸酶（tyr）”，在激活特定酶后，确认到鱼体颜色消失的现象。此外，在通过热刺激抑制对发育至关重要的“Sox2”基因功能后，还观察到鱼鳔形成异常及尾部畸形。
随后，研究团队在人诱导多能干细胞中也确认到：对细胞生长和发生至关重要的基因功能在药物处理后被成功去除。部分细胞则在时间推移中出现死亡现象。
基于SCON的条件性基因敲除模型实验结果。研究团队在斑马鱼和人诱导多能干细胞（iPSC）、多种动物物种的肠类器官中，成功在期望的时间点选择性调控特定基因功能。由此证实了SCON技术在多种生物物种中的广泛适用性。研究团队供图
View original image研究团队表示，他们在来源于小鼠、大鼠、鸡、蝙蝠、猪、猴等动物的肠道类器官中也确认了SCON系统正常运作，由此证明该技术可广泛应用于多种动物物种。
同时，研究团队还基于308种脊椎动物的基因组信息，构建了支持条件性基因去除实验设计的网络平台“GenPos-SCON”。研究者只需输入目标生物物种和基因，即可立即获取实验设计信息。
IBS基因组编辑研究团团长 Koo Bonkyung 表示：“通过拓展技术适用范围，我们为更加精细地开展人类疾病研究和发育生物学研究奠定了基础。”
共同通讯作者、IBS基因组编辑研究团研究委员 Lee Heetak 解释称：“再优秀的技术，如果可及性低，在科研一线的应用也会受到限制。我们搭建这一平台，是为了让研究者仅通过几次点击就能获取实验设计信息。”
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