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乔治·丘奇团队利用多重基因编辑,创造出猛犸象一样的长毛鼠,计划2028年复活猛犸象

synbio深波  · 公众号  ·  · 2025-03-09 20:20

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日前,Colossal Biosciences 宣布,其在复活猛犸象的探索中取得突破性进展——创造出了拥有浓密长毛的小鼠。
经过 多重基因编辑的小鼠携带了模拟猛犸象长毛性状的基因突变,从而改变了小鼠的毛发生长 ,该研究创造的长毛鼠标志着复活猛犸象的之旅的重要一步。这项研究于 2025年 3 月 4 日发表于预印本平台 bioRxiv,论文题为:Multiplex-edited mice recapitulate woolly mammoth hair phenotypes。
Colossal Biosciences 由著名科学家乔治·丘奇(George Church)等人创立,是第一家将 CRISPR 基因编辑技术应用于物种恢复、极度濒危物种保护及关键生态系统重建的公司。
该公司计划对猛犸象现存的近亲亚洲象的胚胎(由iPSC技术构建)进行基因编辑,然后植入母象体内或使用人造子宫,进而诞生具有猛犸象特征的小象。该公司计划明年生产出具有猛犸象特征的亚洲象胚胎,并在 2028 年生产出第一批猛犸象。
猛犸象也叫长毛象,与现存的大象的最显著区别是,它们全身覆盖了蓬松的长毛,他们的身体还储存了大量脂肪,这些特征让它们能够适应寒冷环境。
Colossal 的研究人员希望找到导致猛犸象这些关键特征的基因突变,他们比较了从几十头猛犸象遗骸和其他现存或已灭绝的猛犸象近亲身上提取的基因组,以寻找在猛犸象谱系中进化出的改变蛋白质的基因突变。
为了测试这些发现的准确性,Colossal 首席科学家 Beth Shapiro 领导的团队利用基因编辑技术创造出了与猛犸象中发现的基因突变相似的小鼠,他们还测试了几种已知会影响小鼠毛发但在猛犸象中没有发现的基因突变。
之前对研究已经揭示了调控毛发发育、质地、长度、密度以及颜色的关键基因,这些基因包括导致毛发呈波浪状的 Tgm3 基因、控制毛囊方向的 Fzd6 基因和 Astn2 基因,以及影响毛发质地的 Fam83g 基因,调控毛发长度的 Fgf5 基因,调控毛发发育的 Tgfa 基因,此外,Krt25 和 Krt27 基因的突变也会改变毛发结构,而 Mc1r 基因则调节毛发颜色。
在这项研究中,研究团队使用不同的基因编辑工具(Cas9基因敲除、碱基编辑器CB、Cas9基因敲入)构建了一组多重基因编辑小鼠模型,虽然这些编辑的基因中的大多数是根据之前对小鼠毛发表型的观察而选择的,但对猛犸象和大象基因组的比较分析表明,在猛犸象与亚洲象在进化上分离后,Tgfa 基因也发生了类似的功能缺失突变。
这些小鼠敲除了 Fgf5 基因,这改变了毛发生长周期,使毛发生长时间延长了 3 倍,从而拥有了更长的毛发,这些小鼠还敲除了 Fam83g Fzd6 Tgm3 基因功能,这影响了毛囊的发育和结构,导致毛发质地蓬松、毛发卷曲和胡须卷曲,这些小鼠还敲除了 Tgfa 基因,并在 Krt27 基因中引入了猛犸象中发现的基因突变,这使得小鼠表现出与猛犸象相似的波浪形毛发表型。 这些小鼠还编辑了 Mc1r 基因,这使得小鼠的毛发呈现出金棕色。 除了与毛发相关的基因外,研究团队还编辑了 Fabp2 基因,使其像猛犸象一样提前终止转录,表达出一个截短版,该基因与脂质代谢和脂肪酸吸收有关。
目前,研究团队创造的这些长毛鼠只有几个月大,他们还没有太多时间来研究这些基因改造是否以及如何影响小鼠的长期健康,包括生育能力和癌症风险。研究团队计划进一步测试这些长毛鼠是否比其他小鼠更善于应对寒冷,并研究它们的毛发发育。
复活 灭绝动物,市场达每年数十亿
Colossal 在其官网表示,Colossal 是一家领先的遗传学和生物技术公司,而不仅仅是一家遗传学和生物技术公司,它的目标是通过恢复已灭绝或即濒临灭绝的物种,例如袋狼,渡渡鸟等。今年1月份, Colossal 完成了2亿美元的C轮融资,这使得其公司估值达到了102亿美元,而在两年前,该公司的上一轮融资后估值仅为15亿美元。
Colossal 公司这些雄心勃勃的计划,建立在近年来基因测序技术、基因编辑技术、以及干细胞技术等生物科技巨大飞跃的基础上。但其 CEO Ben Lamm 也承认,要想实现复活这些已灭绝动物的目标,仍然充满挑战。但他同时表示,这些复活已灭绝动物的工作有助于保护其他动物,能够为动物保护带来许多新技术。此外,该公司预估通过技术分拆, 政府合作和生物多样性信贷每年将获得数十亿的收入(详见 复活灭绝生物每年数十亿美元市场?这家合成生物学公司估值已达102亿美元!
Colossal 公司还希望在复活已灭绝动物的过程中,孵化大量创新 IP,促进生物技术发展。例如,2022年9月,Colossal 公司孵化了一家名为 Form Bio 的公司并完成了 3000 万美元 A 轮融资,该公司专注于开发计算生命科学平台,为生命科学家提供简单的、用户友好型的管理大型数据集的完整平台,弥合数据和科学发现之间的鸿沟,从而“让科学家在更少的时间和更少的努力下实现发现和突破”。
论文链接:

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2025.03.03.641227v1








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