借助基因编辑技术,北大研究团队删除了大鼠的特定记忆

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近日,北京大学神经科学研究所的伊鸣研究员和万有教授团队在《Science Advances》上发表了一篇关于“删除记忆”的研究论文,他们通过基因编辑技术可以精准删除实验大鼠脑中特定的记忆,该研究为慢性痛、成瘾等以“病理性记忆”为特征的疾病治疗提供新思路。

众所周知,CRISPR/Cas9的基因组编辑技术可以有效修饰各种细胞类型中的基因。但是,即使在同一大脑区域,神经元集合在解剖学或功能上也不统一,而是分为不同的亚群,这种异质性需要特定神经元群体中的基因编辑。

据了解,研究人员基于CRISPR-Cas9技术,并结合顺行/逆行AAV(腺相关病毒)载体和细胞标记技术,开发了一种CRISPR-SaCas9系统,实现了大鼠脑中的投射和功能特异性基因编辑。

论文作者之一、北京大学神经科学研究所认知神经科学实验室研究员伊鸣介绍,该研究在两个不同的实验箱里诱发大鼠对箱子的恐惧记忆,再借助CRISPR-SaCas9系统精准删除大鼠对其中一个箱子的记忆,实验结果显示大鼠对另外一个箱子的记忆则完好保留。

在实验过程中,研究人员将cbp(内侧前额叶皮层特定神经元亚群中的激活因子)作为目标基因,并进行基因敲减,证实了CRISPR-SaCas9 系统在揭示记忆的神经元和回路基础的意义,也表明了CRISPR-SaCas9 系统的高效率和特异性可广泛应用于神经环路研究。

伊鸣表示,“记忆编码与储存很重要,但对于负性记忆的‘遗忘’同样重要,理论上,如果能‘删除记忆’,可能为‘病理性记忆’等疾病的治疗提供新思路。”

总而言之,该CRISPR-SaCas9系统与电生理学、行为分析、FACS和深度测序方法相结合,为生理和病理条件下的脑功能的精确基因组干扰提供了强大的策略。

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