全球生物技术动态:CRISPR-Cas9编辑虹鳟增重56%,韩国DuChemBio将建首个放射性药物工厂
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土耳其阿塔图尔克大学科学家用CRISPR-Cas9敲除虹鳟myostatin基因mstnb1,使鱼体重增加56%,有望缩短水产养殖周期并提高生产效率。韩国DuChemBio与全罗北道及井邑市签署2550万美元合同,将建设韩国首个集放射性同位素生产、药物制造与出口于一体的放射性药物工厂,计划2027年年中开工、2029年投产。
肌肉生长抑制素(MSTN)早已被确立为骨骼肌生长的关键负调控因子:用锌指核酸酶敲除该基因的梅山猪,纯合突变个体在八月龄时肌肉质量较野生型提高100%,呈现双肌表型且脂肪减少[1];在鱼类中,CRISPR-Cas9编辑斑点叉尾鮰的MSTN曾带来88–100%的突变率,鱼苗平均体重增加29.7%[3]。反观虹鳟,其遗传改良长期依赖表型选育,世代进展缓慢,研究者因而转向分子路线,或用转录组测序在快长与慢长家系间筛选与生长速率关联的SNP标记[2],或通过全基因组关联分析解析体重、胴体与出肉率等性状的遗传结构[4]。但标记辅助选育终究是间接路径,直接编辑生长抑制基因的策略能否移植到虹鳟这一重要养殖对象上,正是此前悬而未决的问题。
本期《自然·生物技术》的环球短讯报道了两条进展。其一是阿塔图尔克大学团队借助CRISPR-Cas9,向虹鳟受精卵注射两条靶向肌肉生长抑制素基因mstnb1第一外显子的向导RNA,使虹鳟体重增加56%;作者提出,该结果提示基因编辑有望缩短水产养殖的生产周期、提高生产效率。这项研究的同行评议版本亦报告,mstnb1-F0代嵌合体较野生型对照增重约56%[5]。其二是首尔药企DuChemBio与全罗北道及井邑市签署2550万美元合同,将建设韩国首座放射性药物专用工厂,集放射性同位素生产、药物制造与出口于一体,计划2027年年中动工、2029年开业;据产业媒体报道,该基地将以放射性药物CDMO形式运营并配套研发中心[6]。
就虹鳟而言,这一进展把生长改良从依赖标记与选育[2][4]推到了直接编辑生长抑制基因的层面。与同样以CRISPR-Cas9敲除MSTN的斑点叉尾鮰相比,体重增幅从29.7%[3]跃升至56%,接近翻倍,可见同一靶点在不同养殖鱼类中的表型响应幅度差别可观;它也与猪中MSTN失活带来肌肉增加、脂肪减少的表型[1]相互印证,而MSTN对骨骼肌生长的抑制作用本就见于所有脊椎动物[3]。若56%的增幅能在生产环境中复现,其意义将超过传统选育多世代累积的缓慢收益。
但局限同样清晰:现有增重数据来自F0代嵌合体[5],编辑性状能否稳定传代、在规模化养殖条件下的表现以及食用安全与监管路径,消息中均未涉及;对DuChemBio项目而言,工厂要到2027年年中方动工,2029年开业的目标能否如期实现,也有待后续执行与审批的检验。
- 1.Targeted mutations in myostatin by zinc-finger nucleases result in double-muscled phenotype in Meishan pigs · Sci Rep 2015
- 2.RNA-Seq identifies SNP markers for growth traits in rainbow trout · PLoS One 2012
- 3.Generation of Myostatin Gene-Edited Channel Catfish (Ictalurus punctatus) via Zygote Injection of CRISPR/Cas9 System · Sci Rep 2017
- 4.Genome-Wide Association Study for Identifying Loci that Affect Fillet Yield, Carcass, and Body Weight Traits in Rainbow Trout (Oncorhynchus mykiss) · Front Genet 2016
- 5.CRISPR/Cas9-mediated mstnb1 disruption enhances ... · onlinelibrary.wiley.com 2026
- 6.DuChemBio will invest KRW 34.3 billion to establish a ... · instagram.com 2026
来源:Nature Biotechnology · nature.com