(节选)
2007年度诺贝尔生理学或医学奖被授予美国科学家马里奥 卡佩奇(Mario R.Capecchi)和奥里弗ž史密西斯(Oliver Smithies),以及英国科学家马丁 埃文斯(Martin J.Evans),以表彰他们在建立利用胚胎干细胞进行小鼠基因靶向改造的技术方面所作出的杰出贡献。南京大学模式动物研究所的高翔教授和他的学生赵静在《2008科学发展报告》中撰写了题为“利用胚胎干细胞进行小鼠基因靶向改造——2007年诺贝尔生理学或医学奖的相关研究”的文章,介绍了这项技术的基本原理以及对生物医学研究的重要价值,同时讨论了其在建立动物疾病模型、动物克隆、药物筛选、器官移植、基因治疗和干细胞研究等多项重要领域提的应用前景。
文章介绍了基因靶向改造的基础和基因靶向改造技术价值的核心。小鼠基因靶向改造主要包括两个步骤。1985年,史密西斯等成功地在肿瘤细胞中实现了外源载体和内源基因间的同源重组,随后卡佩奇实验室的人员引入了“正负筛选(positive-negative selection)”,使基于同源重组技术的哺乳动物细胞基因组改造成为可能。ES细胞的相关技术与同源重组技术的结合,直接导致了卡佩奇和史密西斯的研究小组在1987年成功地得到了基因剔除小鼠。然后文章谈到了,小鼠作为第一个成功的基因剔除动物,有其必要性和必然性。
最后文章展望了基因靶向改造技术的应用前景。现代医学和生物学已经进入了后基因组时代,研究基因的功能以及调控机制已经成为这一阶段的主要任务之一。利用小鼠建立疾病模型,是基因靶向改造技术在现代医学领域的最主要的应用之一。因此,利用胚胎干细胞进行小鼠基因靶向改造的技术有着非常广阔的应用前景。这项技术的出现,为动物疾病模型的建立及药物筛选、动物克隆及器官移植、基因治疗和干细胞研究等多个重要领域提供了强大的技术支持,从而为整个现代医学和生物学开辟了更加广阔的发展前景。人类对于基因功能的研究从分子水平、细胞水平从真正意义上跨入了整体动物的水平,从而为揭示基因在整体系统中的复杂的调控机制和功能研究提供了坚实的技术基础。(摘自中国科学院“科学发展报告”课题组撰写的《2008科学发展报告》)
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