杜氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥（DMD）是單基因遺傳病，此病會(huì)造成患者全身肌肉退化。研究發(fā)現(xiàn)大約13%DMD患者的致病基因D在外顯子45和50之間區(qū)域有突變（真核生物基因的編碼區(qū)中對(duì)應(yīng)成熟RNA的序列被稱為外顯子，每個(gè)基因有多個(gè)外顯子），這會(huì)使外顯子51及之后的序列表達(dá)異常，從而阻止正常D蛋白產(chǎn)生。研究人員為探索DMD的臨床治療方案，對(duì)一種DMD模型犬進(jìn)行基因編輯。該DMD模型犬缺失外顯子50（△Ex50）導(dǎo)致外顯子51中出現(xiàn)終止密碼子對(duì)應(yīng)序列。研究人員利用基因編輯技術(shù)CRISPR/Cas9對(duì)DMD模型犬外顯子51進(jìn)行切割，以期跳過(guò)外顯子51，產(chǎn)生一個(gè)縮短但仍有功能D蛋白，如圖1。

（1）CRISPR/Cas9復(fù)合體由兩部分組成，一部分是可以切割基因的“手術(shù)刀”Cas9蛋白，另一部分是gRNA。由圖1推知，Cas9蛋白斷開的化學(xué)鍵是

磷酸二酯鍵

磷酸二酯鍵

，gRNA的主要功能是通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則實(shí)現(xiàn)

通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則特異性結(jié)合目標(biāo)DNA序列

通過(guò)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則特異性結(jié)合目標(biāo)DNA序列

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（2）將帶有CRISPR/Cas9相應(yīng)DNA序列的腺病毒注射進(jìn)DMD模型犬的骨骼肌中，6周后進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果如圖2。圖中結(jié)果為

DMD模型犬（△Ex50）肌肉組織的D蛋白含量很低，基因編輯犬的D蛋白表達(dá)量顯著高于DMD模型犬，但低于正常犬

DMD模型犬（△Ex50）肌肉組織的D蛋白含量很低，基因編輯犬的D蛋白表達(dá)量顯著高于DMD模型犬，但低于正常犬

；肌肉檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，基因編輯犬的肌肉萎縮癥狀明顯減輕。由此說(shuō)明

D蛋白表達(dá)有助于緩解肌肉萎縮癥狀

D蛋白表達(dá)有助于緩解肌肉萎縮癥狀

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（3）研究人員的最終目的是修正全身的肌肉組織，通過(guò)靜脈注射將帶有CRISPR/Cas9相應(yīng)DNA序列的腺病毒運(yùn)送到全身，CRISPR/Cas9相應(yīng)DNA序列需使用肌肉特異性啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)表達(dá)，原因是

靜脈注射CRISPR/Cas9表達(dá)系統(tǒng)只在肌肉組織細(xì)胞中發(fā)揮作用，避免傷害到其他細(xì)胞的基因組

靜脈注射CRISPR/Cas9表達(dá)系統(tǒng)只在肌肉組織細(xì)胞中發(fā)揮作用，避免傷害到其他細(xì)胞的基因組

，避免傷害到其他細(xì)胞的基因組。
（4）為獲得更多基因編輯改造的DMD模型犬，可在胚胎移植前對(duì)胚胎進(jìn)行

胚胎分割

胚胎分割

，此操作需要特別注意的是選擇囊胚期的胚胎應(yīng)將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割。