斑马鱼基因编辑技术介绍

斑马鱼又叫蓝条鱼，因为其体表有暗蓝色和银色的类似于斑马一样的条纹而命名。斑马鱼属于鲤科鱼类，同属鲤科的还有我们十分熟悉的鲤鱼、鲫鱼等。斑马鱼的体型较小，成鱼体长约4-6厘米，而且成鱼常年产卵且产卵量大，可达300-1000粒，还是体外受精并发育，因此十分适合进行实验室的大规模养殖与筛选。

斑马鱼这种原产于印度、孟加拉的淡水鱼还是直到二十世纪七八十年代时才被发现并广泛用于实验室研究。当然，这还是美国著名遗传学家George Streisinger的功劳。1994年在冷泉港召开的研究专题会议正式确立了斑马鱼的模式生物地位。不久后的2001年，英国桑格研究院正式立项开始斑马鱼全基因组的测序工作，不久之后其基因组草图完成，但其质量仍暂时无法与人类和小鼠基因组相比。随着参考基因组协会的加入，这一项目的主持单位也在定期更新着斑马鱼基因组的拼装，目前的参考序列版本为2013年发布的GRCz10。

斑马鱼与人类的基因相似度高达87%，可以利用其进行广泛的发育生物学和分子发育遗传学的研究，这就是斑马鱼（Danio rerio）。作为一种新型的脊椎模式动物，正是因为它的突出贡献，得了一个小别名：「水中小白鼠」。

在运用CRISPR/Cas9技术研究的鱼类中，斑马鱼 (Danie rerio)是被研究得最多的对象。

上海海洋大学水产与生命学院利用CRISPR/Cas9敲除斑马鱼细胞周期蛋白M2(CNNM2)基因，获得了能稳定遗传的CNNM2基因敲除斑马鱼个体，为进一步研究CNNM2基因和机体镁离子稳态之间的关系打下了基础 (黄振玉等, 2015)。

敲5除斑马鱼kctd1基因0，发现kctd10突变个体的房室管畸形，产生一个拉长的线状的心脏 (张绪帅, 2016)。

重庆医科大学基础医学院运用CRISPR/Cas9技术敲除斑马鱼faf1基因，得到杂合突变型斑马鱼，并观察到该杂合突变型个体有体细胞色素沉积延迟，受精后第4天开始尾部肌节出现“结节样”表型以及头颅缩小、舌骨小角角度增大等颅面软骨畸形的变化，并于受精后8~9 d 死亡(刘菁等, 2017)。

湖南师范大学利用CRISPR/Cas9系统成功敲除斑马鱼fhl1a基因，并证明fhl1a基因突变能稳定地遗传到下一代个体，为进一步研究fhl1a基因在心脏发育中的具体调控机制打下基础 (陈思行等, 2017)。

首都医科大学附属北京同仁医院内分泌科成功构建了rfx6基因敲除斑马鱼动物模型，初步研究发现rfx6纯合突变体生长发育迟滞、体型瘦小、呈现糖尿病消瘦体型并且不能产生后代，得出结论：rfx6在斑马鱼胰腺的发育中占据重要地位，是控制斑马鱼胰腺发育的关键因子 (程呈等, 2015)。

同济大学生命科学与技术学院利用CRISPR/Cas9构建了稳定遗传的斑马鱼WHSC1L1纯合突变体，为研究胚胎发育过程中由此基因突变引起的组蛋白甲基化修饰变化对胚胎发育的影响及机制提供了有力的帮助 (陈韵如, 2016)。

作为优选的模式脊椎动物，斑马鱼模型可以用来评价人类基因的作用与功能、解析其在遗传与发育上发挥作用的分子机制。通过基因组改造（基因敲除、敲入和转基因等）构建人类疾病的斑马鱼模型，表型模拟人类疾病的病症，进而用于研究分子遗传病的病理机制、筛选治疗疾病的化学药、开发基因治疗的生物药等生物医药的研发。