據外媒報道，日本理化學研究所（RIKEN ）生物系統動力學研究中心（BDR）的研究人員成功地創造了第一隻轉基因工程培育的有袋動物。這項研究發表在科學雜誌《當代生物學》上，將有助於破譯只在有袋動物身上觀察到的獨特特徵的遺傳背景。
轉基因動物，特別是小鼠和大鼠，是研究生物過程的極其重要的工具。例如，研究人員經常使基因沉默，以了解它們的正常功能是什麼。由於有袋動物具有獨特的特徵，研究它們需要開發一個有代表性的動物模型。到目前為止，最好的選擇是負鼠，它被認為是所有有袋動物的祖先。負鼠是科學家進行了全基因組測序的第一種有袋動物，它是一種很好的模型動物，因為它的大小和繁殖特徵與小鼠和大鼠相似。
與其他有袋動物一樣，負鼠具有其他哺乳動物所沒有的各種特徵。它在發育過程中沒有功能性的胎盤，幼崽也是早產的。與人類一樣，但與其他非有袋類哺乳動物不同，它只需暴露在紫外線下就會得皮膚癌。同樣與其他哺乳動物不同的是，新生的負鼠幼崽如果有脊髓損傷，就有能力自然地自我癒合。由於這些獨特的特徵，科學家對研究有袋動物生物學的興趣越來越大。然而，在沒有既定技術對有袋動物進行基因改造的情況下，一直很難分析它們的基本遺傳學。現在，由RIKEN生物系統動力學研究中心的Hiroshi Kiyonari領導的一個研究小組正在利用新的基因編輯技術為負鼠的研究開闢道路。
基因組編輯需要系統地收集受精卵，因為基因組編輯的解決方案被注射到受精卵中。由於負鼠發情周期長，領地意識強，即使它們生活在一起，也需要一周左右的時間來交配，這使得實驗難以系統地進行。研究小組施用了一種用於小鼠和其他實驗室動物的激素，以刺激雌性動物的發情，並成功地大大縮短了交配所需的時間。
他們需要將胚胎移植到一個代孕母親體內，以產生一個基因組編輯的受精卵。正如在小鼠和大鼠身上所做的那樣，研究人員將受精卵移植到一隻可育的雌性負鼠的子宮內，並成功獲得了幼崽。這是在有袋動物中建立胚胎移植技術的第一個案例。
通常情況下，基因組編輯所需的溶液是用一根細針注射到受精卵中的。然而，由於負鼠的受精卵被一層厚厚的蛋白質和硬殼狀結構所包圍，注射針頭無法穿透它。”我們成功的訣竅之一，”Hiroshi Kiyonari解釋說，”是與針一起使用壓電元件，這使得針能夠穿透蛋周圍的硬殼衣和厚層。因此，壓電使其有可能在沒有重大損害的情況下注射子宮。”
為了確認整體方法，研究人員瞄準了一個負責製造身體色素的基因。當這個基因被破壞時，就不能產生色素，皮膚就缺乏顏色。從這個實驗中得到的一些負鼠後代是白化病“患者”，它們的基因被下一代繼承了。因此，這代表了有袋動物中第一個成功的基因編輯。
既然這個過程已經確立，研究人員可以專註於回答他們關於有袋動物生物學的所有問題。“有袋動物代表了現存的三個哺乳動物亞類之一，具有許多其他哺乳動物所不具備的獨特特徵。”Kiyonari說：“在這個概念驗證實驗中建立了該技術后，未來的研究可以創造出轉基因的有袋動物，這將影響哺乳動物胚胎學、基因組印記、生殖、神經生物學、免疫遺傳學、癌症生物學，甚至是比較進化等領域。”