【透明魷魚有點可怕】科學家編輯魷魚胚胎成功!有助於研究人類神經疾病

截圖自 Science Laboratory 說明影片

【為什麼我們挑選這篇文章】自從有了「基因編輯技術」(CRISPR),科學家便積極嘗試將技術應用在臨床疾病治療上,期望透過不同的生物研究,找到治療人類嚴重疾病,例如癌症、遺傳性疾病的機會。(責任編輯:鍾佳瑀)

魷魚的大腦神經系統發達,堪稱海洋中最聰明的動物之一,也一直是科學家想研究的物種,近日科學家技術突破,成功設計出第一款基因改造魷魚,將魷魚的身體顏色變透明,讓科學家未來可透過基因編輯技術,追蹤魷魚大腦神經的運作,未來甚至有可能用於幫助研究人類腦神經退化疾病,但基因編輯技術牽涉到道德倫理的問題與挑戰,也成為這類基因工程長久以來面臨的爭議之一。

魷魚是海洋生物中最聰明的物種之一,科學家已經想了解它的腦神經系統很久了

魷魚是海洋生物中最聰明的物種之一,而且在所有無脊椎動物中又屬魷魚的腦部神經系統最大,魷魚透過複雜的腦神經系統,能在遇到危機時瞬間偽裝自己的身體,並且能使用多元的信號跟同伴交流。

也因為魷魚的這些特性,讓科學家長久以來想要一探究竟魷魚的腦部神經的奧秘,不過卻一直受限於魷魚本身的防禦機制,某部分是因為頭足類動物的胚胎有一層堅硬的保護殼,使得對於魷魚大腦的研究一直窒礙難行。

近日科學家成功設計基因改造「透明魷魚」

直到近日,這項技術取得了重大突破,一群海洋科學家成功使用基因編輯技術 CRISPR,設計出第一隻基因改造魷魚,主導研究的是美國麻薩諸塞州伍茲霍爾的海洋生物學實驗室博士 Joshua Rosenthal 與他的團隊,他們成功將魷魚身上的皮膚著色基因中去除,如此一來,這種基因編輯的魷魚的身體就是透明的,也讓科學家更好觀察對於魷魚的實驗、並方便追蹤基因改造是否起作用。

Rosenthal 與其團隊 7 月底時將這項研究成果發表在科學期刊《Current Biology》上,這為基因編輯技術設立了新的里程碑,未來可以針對頭足類動物發達的大腦進行更深入的研究,也將對人類神經退化障礙如阿茲海默症、帕金森氏症等疾病上的研究帶來進展。

Rosenthal 也認為,這項研究的成功將會對神經生物學家在基因編輯生物的使用帶來巨大的飛躍。

更多研究相關資訊,還有透明的魷魚照片,請進 傳送門

魷魚基因組圖問世,追蹤大腦活動更容易

這項研究的不易之處在於,需要先繪製出魷魚的基因組圖,才能準確定位基因編輯的位置,而這個基因組圖直到近期才被完成(甚至尚未發表),而另一方面要如何在不傷害魷魚胚胎構造的情況下進行基因編輯,也會是基因改造魷魚研究的一大挑戰。

這項研究的另一位作者、馬里蘭大學聖瑪麗學院的發育生物學家 Karen Crawford,找到了一種方法讓雌魷魚卵與雄魷魚精子在適當的條件下形成胚胎,但因魷魚胚胎的堅固難以刺入,研究團隊更發明了一款以石英作為針頭的剪刀,成功在不損害胚胎的方式將 CRISPR 注入胚胎當中。

未來,科學家將展開相關的實驗,希望能透過 CRISPR 技術追蹤魷魚複雜的神經活動,例如將魷魚植入「追蹤基因」,讓螢光蛋白可以在腦神經活動狀態時發光,易於讓科學家一探魷魚大腦神經的運作模式。

基因改造爭議大,許多人在道德倫理不能接受

不過基因改造魷魚的研究也面臨道德倫理上的問題與挑戰,人類為滿足期待與個人慾望而逕行利用其他動物身體改造基因,恐有違反道德倫理原則,在歐洲與加拿大,已有相關規定嚴格控管對於頭足類動物的研究,而在美國目前尚未有相關研究的規範。

不過海洋生物學實驗室也在這次的研究報告中強調,有實施嚴格的內部政策,以確保道德及仁慈的對待。

參考資料

OneZero》、《Cell Press

你可能有興趣

【群體決策缺陷】美國核試爆讓整座島意外「蒸發」,為何科學家集體低估核彈的威力? 
【滅蚊師太開大絕!】美將釋放 7.5 億隻基改蚊子,以蚊滅蚊抑制登革熱
【中國廠商有錢也買不到!】台灣人做出終極甘蔗環保吸管,凸顯「材料聚合」技術實力


《TO》品牌活動「CONNECT」深度專題重磅更新! 

《TO》年度品牌活動 CONNECT 2020「5G 新經濟」新專題上線! 看台灣新創如何用 5G 翻轉各產業的傳統想像,打造意想不到的創新服務! 馬上報名 獲取最新深度報導。

點關鍵字看更多相關文章: