基因轉殖鼠核心實驗室技術服務—基因改造小鼠的產製、淨化及保種

基因轉殖鼠核心實驗室旨為提供基因改造小鼠相關技術服務,包括產製、淨化及保種,俾利研究人員便利取得符合研究所需之基因改造小鼠,提高小鼠實驗的應用性,藉以創造優良的人類疾病動物模式,並進一步為生物醫療相關實驗與新藥開發所用。今(2020)年因應新冠肺炎疫苗以及藥物研發之迫切需求,本核心實驗室協助感染症與疫苗研究所在極短時間內,高效率地創建擬人化ACE2基因模式小鼠,利用CRISPR基因編輯嵌入(knock-in)和原核顯微注射基因轉殖方法,產製擬人化ACE2基因嵌入小鼠及人類ACE2基因轉殖小鼠以為後續研發所用。

目前技術服務項目有:小鼠原核顯微注射、CRISPR/Cas(或TALEN)RNA顯微注射、小鼠囊胚顯微注射(技術開發已完成)、小鼠淨化、小鼠胚胎冷凍、復育及相關諮詢等。

服務內容簡述如下(亦可參考核心實驗室網頁:http://tmc.nhri.org.tw/):

  • 小鼠原核顯微注射:利用顯微操作設備,將研究人員提供之轉殖基因DNA注射至小鼠受精卵原核,再將其移置代理孕母鼠體內,經懷孕並產出攜帶轉殖基因之小鼠。
  • CRISPR/Cas(或TALEN)RNA顯微注射:應用此基因編輯技術產製基因剔除小鼠,須將TALEN或Cas9 mRNA(Cas9需搭配guide RNA)以顯微注射方式注入受精卵,再移至代理孕母鼠體內懷孕產出,仔鼠經定序篩選後即獲得基因剔除小鼠,大幅縮短傳統產製過程所需漫長之標的基因構築、胚幹細胞篩選及小鼠配種繁殖的時間。
  • 小鼠囊胚顯微注射:近年來,國際小鼠表型分析聯盟(International Mouse Phenotyping Consortium, IMPC)整合數個基因改造小鼠機構,致力於建構約二萬個與人類基因同源之基因標的小鼠胚幹細胞,研究人員可直接向其購買研究所需的材料,節省基因構築與胚幹細胞篩選的冗長時間。藉由小鼠囊胚顯微注射技術,以顯微注射方式將基因標的小鼠胚幹細胞注入囊胚,將其移至代理孕母鼠體內懷孕產出嵌合小鼠。該技術平台已建立完成,並可順利獲得具有生殖傳遞能力之嵌合小鼠,相關服務流程及收費方式已獲院方核可。
  • 小鼠淨化:攜帶特定病原之小鼠,經超數排卵及配種,取其二細胞期胚進行淨化,再移植至乾淨之代理孕母鼠體內懷孕並產出,通過本院實驗動物中心健康監測後,即完成淨化。
  • 小鼠胚胎冷凍:取小鼠八細胞期胚,以玻璃管法(vitrification)進行冷凍,保存於液態氮桶內,為研究人員節省小鼠飼養空間及費用,並保存珍貴之基因改造小鼠種原。
  • 小鼠胚胎復育:解凍研究人員提供的胚胎凍管,並將解凍後胚胎移置代理孕母鼠體內,使其懷孕並產出小鼠。
  • 服務相關諮詢:提供基因轉殖技術相關之服務諮詢。

文/圖:基因轉殖鼠核心實驗室

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