模式动物研究

中国工程院院士张运一行来到武汉大学模式动物研究所交流访问。在研究所所长李红良教授的陪同下，张运院士实地参观了大小动物实验室、A3实验室、病理学平台、细胞与分子生物学实验室、档案室等处，并听取了相关情况介绍。武汉大学中南医院院长王行环、心血管内科主任鲁志兵陪同参观。在大动物实验室，两名科研人员正在为一只心肌缺血再灌注损伤手术后的巴马猪进行心脏超声检查，以评价其术后的心脏功能。张运院士驻足良久，仔细观摩了检查的全过程。在档案室，存放着团队每一位科研人员、每一个研究项目的所有原始资料，包括数据、图片等。看着这里整整齐齐的共3000多份研究记录，张运连连点头称赞。张运院士还仔细观看了研究所的数据管理系统，该管理系统保存了团队发表的200多篇研究论文、150多项专利申请及四十多个基金项目的所有完整原始资料。在随后的交流中，张运院士充分肯定了研究所这几年来的变化和发展。谈到医学研究的重要性时，他表示，学术研究有利于人民健康，有利于国家发展，价值是巨大的，甚至不能以经济收益来估算。同时，张院士强调，无论是科研人员，还是临床医务人员，都应该有思想、有兴趣、有目的地去开展学术研究，为人类健康事业贡献出自己的一份力量。张运，我国多普勒超声心动图技术的开拓者和奠基人，多年来主要从事动脉粥样硬化和心力衰竭的研究，2001年当选为中国工程院院士，2008年当选为美国心脏病学院院士，曾任山东大学党委常委、副校长等职务。承担国家“863”重大项目、“973”项目、国家“十一五”、“十二五”科技支撑计划、国家自然科学基金创新研究群体科学基金、国家自然科学基金重点项目等30余项国家和省部级科研课题，迄今发表SCI收录论文400余篇。张运院士参观大动物手术室

在刚刚过去的2020年世界自闭症日，北京希诺谷生物科技有限公司发布自闭症家犬模型实验视频。此前，希诺谷生物曾在2018年3月成功诞生世界首例基因编辑自闭症模型犬。视频中，野生型比格犬会主动与人互动交流，听到陌生人呼叫名字也有反应，而Shank3(突触后密集区支架蛋白基因)基因编辑家犬自闭症模型则与人无目光对视，无交流互动、喜欢独处，偶尔会疯狂转圈。希诺谷生物副总经理赵建平告诉动脉网，Shank3基因编辑犬出现的行为学异常和重复刻板是自闭症的临床核心症状，“作为动物模型，要模拟病人发病机制和临床特征，除了需要敲除SHANK3基因外，更重要的就是行为模式和社交互动要与病人契合。” 这是人类首次运用犬基因编辑技术和克隆技术来构建社交与情感相关基因突变体，由此揭示社交和情感的生物学基础。据了解，2019年12月，希诺谷生物联合中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院生物物理研究所、中国科学院昆明动物研究所、北京大学五家单位共同申请的科技部国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”中“社交与情感的生物学基础和转化研究”专项，顺利通过答辩，课题研究全面展开。犬是人类驯养时间最长的动物之一，最早的被驯犬可以追溯至一万多年前的新石器时期。以家犬为模式动物，开展社交与情感以及认知功能研究领域，能够更好地揭示人类社交和情感的遗传和神经生物学机制，未来有可能带来认知和精神疾病药物研发的突破。国际领先的动物基因科技商业化供应商自1943年自闭症首次被确诊以来，科学家一直致力于找出这种疾病更深层次的发病机制。通过对大量自闭症患者样本的基因检测，研究人员发现，SHANK3与自闭症有着巨大的关联。SHANK3是目前研究最深入的几个孤独症致病基因之一，其导致的孤独症谱系主要临床症状为肌肉张力减退、发育迟缓、语言缺失或滞后、社交障碍、甚至智力障碍。通过对家犬的全基因组序列分析，研究人员发现在家犬中Shank3基因结构与人类相似。于是，希诺谷生物针对家犬进行了基因编辑。赵建平先生告诉动脉网，目前公司拥有Shank3 21号外显子片段删除、5~21号外显子大片段删除的F0代以及不同基因类型的大量杂合F1代。通过表型分析，突变犬均表现出不同程度的运动能力异常、重复刻板、犬/犬和人/犬社交异常、认知障碍等自闭症临床症状。希诺谷生物创立于2012年，是一家位于北京昌平科技园的国家高新技术企业。作为国内从事动物基因科技商业化的企业，希诺谷创建了动物基因编辑和体细胞克隆两大技术平台，开展犬、猫、马、猪、牛等多物种克隆，开辟了全球基因编辑家犬疾病模型这一全新的领域，开发新一代模式动物。希诺谷生物相继培育出世界首例基因编辑动脉粥样硬化疾病模型犬“苹果”、世界首例基因编辑克隆犬“龙龙”、世界首例自闭症疾病模型犬、世界首例点突变GCK糖尿病模型犬、世界首例LCA先天性黑蒙模型犬、国内第一例克隆警犬“昆勋”、国内第一只克隆猫“大蒜”等，并在清华启迪和建银国际机构助力下，推动科技成果产业化，逐步开展商业化应用。实际上，犬类被用作药物开发的试验动物已经有相当长的研究历史，犬是国际公认的标准实验动物，并且曾经贡献多个诺贝尔生理或医学奖。赵建平先生指出，家犬在长期与人类相伴生存的过程中，相似的生长环境和饮食结构，长期的趋同进化，发展出了许多与人类相近的特性，往往更加顺服，实验中的配合度也较高。“实验中使用较多的家犬是比格犬，它们在组织学、解剖学、结构学等方面与人类似，在药物代谢和毒理学研究里发挥了重要作用。”自创立以来，希诺谷生物一直致力于开发模拟人类临床疾病的系列基因编辑家犬疾病模型，已经形成覆盖脑科学、心脑血管、代谢性疾病、罕见病等多个方向的模式动物，最多繁育到F2代，为国内多个科研机构、医疗机构、生物医药企业提供支撑疾病发病机制研究、药物有效性评价、新药研发实验、非药物治疗有效性实验与评价的模式动物。与其他类型的模式动物，如小鼠、非人灵长类猴相比，家犬具有丰富的社交和情感，特别是与人类跨物种间的社交和情感，配合度高、繁殖快，便于遗传操作。同时，犬作为常见宠物，具备相对完善的医疗体系，影像、B超、生化等检查检测可为模型犬的研究与应用提供充分的医疗手段，是研究多种人类常见疾病的理想模式动物。基因编辑家犬疾病模型，采用基因工程的方法对犬基因组进行基因编辑，其疾病症状为原发症状，表型持续时间长，且具有可遗传性，能够更全面、真实地模拟人类疾病。据赵建平先生介绍，目前，希诺谷生物主要通过成熟模型销售和委托定制开发两种方式输出模式动物。对于培育相对成熟的模式动物，如全身性动脉粥样硬化家犬模型、自闭症家犬模型，主要采取订单销售的方式直接面向用户提供产品；而对于研究团队新的课题方向，需要进一步开发的模式动物，希诺谷生物则通过定制开发的方式完成交付。同时，鉴于许多科研团队没有大动物的实验平台和场地，公司提供基于模式动物开展大动物实验服务。通过多年的运营，希诺谷生物积累下丰富经验及研究能力，与多所国内外高校、科研院所、制药企业建立了稳定的合作关系。生命科技蓬勃发展，模式动物需求巨大在生命科学研究领域，进行实验研究需要四个基本要素，即实验动物、设备、信息和试剂。实验动物又称模式动物，是生命科学研究必不可少的载体，据统计，《自然医学》杂志2008发表的全部论文中，约86%使用了实验动物。随着基因编辑技术的快速发展，人们开始尝试运用基因修饰手段获得各种基因缺失和基因敲入的实验动物。目前，我国生命科学领域科学研究与成果转化快速发展，带动了作为支撑和服务行业的模式动物产业需求快速增加，行业年增长率超过20%。尤其是基因科技的飞速发展，对于更能准确模拟人类基因缺陷性疾病的基因编辑模式动物的需求正在爆发式释放。随着全球生命科学行业持续快速发展，模式动物行业已经不仅是生命科学行业的子行业，成为生物技术、医学、制药等行业的主要推动力。近年来，全球各国的研究机构、科研团队在生命科学研究领域投入了大量资金。以美国最大的生命科学研究单位之一美国国立卫生研究院（NIH）为例，2016年度美国国立卫生研究院从美国联邦政府获得的研究经费预算为323亿美元，较2015年度增长了约20亿美元，增幅达到6%。NIH数据显示，过去15年间，受美国联邦政府资助的前25大机构的日均实验动物存量大幅增加，从1997年至2003年间的约74,600只增加到2008年至2012年间的约128,900只，增幅达到73%。在我国，《国民经济和社会发展“十三五”规划纲要》、《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》都将生命科学行业作为战略新兴行业之一。近年来，生命科学研究领域的投入不断增加。《新英格兰医学杂志》(NEJM)杂志曾指出，仅生物医学方面，中国的研究投入就从2007年的约20亿美元，增长至2012年的约84亿美元，年平均增幅达到33%，由此催生出模式动物和基于模式动物开展动物实验的巨大需求。基因编辑技术是当前生物技术中最热门和发展最快的应用领域，是基因组时代研究基因功能最直接和最有效的方法之一。而犬是生物医药研究中标准的模式动物，基因编辑疾病模型犬是研究人类脑科学、心血管疾病、代谢性疾病、罕见病和肿瘤等领域理想的大动物模型。赵建平先生表示，作为新一代模式动物，基因编辑家犬模型在生命科学基础和转化应用研究中，有望开辟新的研究方向和驱动新的产业发展，为提升药物研发效率、开展药物筛选、药物代谢、药效评价等提供有力支撑和高效助力。#自闭症#

科技日报记者 马爱平8月30日上午，在中国农业大学涿州教学实验场上，一阵嘹亮的机器鸣笛声响起，模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施宣布开工建设。“模式动物表型与遗传研究设施是世界上第一个将猪和猴定位为模式动物的大科学设施。”该项目总指挥、中国农业大学校长孙其信表示。这是在我国乃至国际上的一个创举性的工作。该项目首席科学家、中科院院士孟安明介绍，模式动物表型与遗传研究设施包括猪和灵长类动物两个分设施，将成为集培育、表型与遗传分析研究于一体的猪和灵长类动物的大型研究平台和临床医学评价的综合体系。孙其信介绍，国家重大科技基础设施是为探索未知世界、发现自然规律、实现技术变革提供极限研究手段的大型复杂科学研究系统，是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全重大科技问题的物质技术基础，对于增强我国原始创新能力、实现重点领域跨越、保障科技长远发展、实现从科技大国迈向科技强国的目标具有重要意义。“该设施的建设将确立我国在国际上以猪和猴为模式动物开展生命科学研究的领先地位，推动相关领域前沿技术研究成果的转化应用，为人类疾病治疗、医药研发、异种器官移植、动物育种等领域提供重大平台支撑。依托设施聚集全球高端创新资源，在未来农业、生物科技、食物与健康等领域产生颠覆性、原创性和带动性技术和成果，并带动新产品、新产业、新型经济的快速发展。”孙其信说。据介绍，中国农业大学以猪为研究对象，在国内首次实现了体细胞克隆，系统开展了大动物干细胞、疾病模型构建、繁殖育种等方面的研究，建立了具有国际领先地位的猪研究平台。而由该校主导的猪表型与遗传研究设施将在世界上第一个建设实现将猪做成模式动物功能的，集培育、表型与遗传分析于一体的可以对猪进行全尺度、全方位研究的大型综合研究设施。“以猪和灵长类动物作为大型模式动物，将是未来研究人类生命活动规律的重要参考，是突破现有模式动物研究瓶颈的新途径和新希望。”孟安明说。为了建好该重大科学工程，中国农业大学组建了国际科学咨询委员会，聘请诺奖得主、美国犹他大学医学院人类遗传学与生物学杰出教授马里奥·卡佩奇担任国际科学咨询委员会主席。孙其信说，这不仅仅是一个科学设施，更是党中央在当前国际竞争的大背景下如何依靠创新来引领中国经济发展转型做出的一项伟大决策。“重大设施的建设首先要在重大科技上取得重大突破，同时带动一系列相关的生物医药、营养健康、农业产业的升级换代，我们期待着这样的重大工程，将来也会引领以涿州、保定、河北为辐射区域的相关产业快速发展，为提高我国重大科技基础设施水平，推动我国科学和教育事业发展作出历史性贡献。”孙其信说。据悉，“模式动物表型与遗传研究国家重大科技基础设施”是《国家重大科技基础设施建设中长期规划（2012-2030年）》（国发[2013]8号）中明确“十二五”期间优先安排的项目，由中国农业大学与中科院昆明动物所分别负责猪设施和灵长类设施的建设。在河北省涿州市建设3万㎡的猪表型与遗传研究设施，总投资7.6亿万元。（图片 马爱平摄）

来源：一财网通过对相关病毒的基因组序列进行比对分析，推论新型冠状病毒2019-nCoV既不是人为制造也不是从实验室泄漏，而是很早就存在于蝙蝠和/或中间宿主身体中 新型冠状病毒感染肺炎疫情仍在持续，有关本次流行的病毒是否为人为制造，以及是否从实验室泄漏出来的问题，也发社会关注。今天（6日）上午，南京大学模式动物研究所教授赵庆顺对第一财经记者表示，通过对相关病毒的基因组序列进行比对分析，推论新型冠状病毒2019-nCoV既不是人为制造也不是从实验室泄漏，而是很早就存在于蝙蝠和/或中间宿主身体中。赵庆顺于1987年毕业于南京大学生物系，获学士学位；1990年于南京大学生物系研究生毕业，获硕士学位；2001年8月于美国Pure University博士研究生毕业，获博士学位。后担任遗传学与发育生物学教授、博士生导师。上述观点，见诸赵庆顺和他的同学陈亚林合写的“准科普文章”《新型冠状病毒2019-nCoV的来源问题辨析》中。赵庆顺对第一财经记者表示，目前，有关病毒来源争议的核心，持肯定答案的争议方，是把中科院武汉病毒所石正丽研究员作为共同作者或通讯作者发表的两篇论文作为主要依据。是否人为制造的病毒？赵庆顺分析说，2015年论文报道了来自美国北卡大学的研究者将一种源自中国蝙蝠冠状病毒编码的S蛋白基因（石教授提供了基因序列）重组到SARS病毒的骨架中，制造了一种新的冠状病毒SHC014-MA15，该病毒可以感染人细胞，也能使小鼠致病。研究者接着又合成了另外一个病毒SHC014-CoV，其虽能在人细胞中快速繁殖但并不能使小鼠致病。“2015年的研究提供了如下结论。”赵庆顺说，一是蝙蝠冠状病毒编码的S蛋白能够与人的ACE2受体相结合；二是冠状病毒感染人还需要有适合于感染人的病毒骨架。且即便以上两个要素都具备，病毒可能仍不具毒性。赵庆顺说，石教授的2020研究论文指出：本次爆发的新型冠状病毒2019-nCoV与蝙蝠冠状病毒RaTG13的基因组序列相同性为96%。查阅美国国立卫生图书馆的基因库数据发现，RaTG13的基因组数据是2020年1月27递交的（基因库登录号：MN996532）；基因库同期还公布了多个2019-nCoV病毒的基因组序列，不同来源的相同度均为99.99%。这是论文推论2019-nCoV源自蝙蝠的依据。赵庆顺说，2019-nCoV编码的S蛋白能够与人ACE2结合（2020论文证实）。但RaTG13与2019-nCoV编码的S蛋白之间存在3.3%的差异，且二者与Ace2受体相结合的关键氨基酸残基临近位置的序列存在较大差别，合理推测其不可能会与人ACE2结合。再者，“RaTG13骨架是否具备感染人的能力目前也未知，毕竟与2019-nCoV间有约4%的核苷酸序列的差异。”赵庆顺说，因此，可以合理假设，RaTG13不具有感染人的能力。相关对比图。资料来源：南京大学模式动物研究所赵庆顺告诉第一财经记者，2019-nCoV与其它冠状病毒的序列相差很大，其中与蝙蝠冠状病毒（除RaTG13）的相同性均不到90%，而与已知SARS病毒的相同性则只有不到83%。因此，“人工创造一个可以感染人的病毒会出现一个动机上的悖论。”赵庆顺说，如果要故意制造一个感染人的病毒，可直接用已知的策略，而无需舍近求远的采用依据与SARS序列有17%差异的RaTG13为基础进行基因改造！须知，在出现2019-nCoV前，人类还完全不知道RaTG13骨架可以感染人。因此，可以排除该病毒是通过基因工程手段（如转基因和基因编辑）人为制造出来的可能。有质疑者还会提出疑问，是否可能“不小心”地通过基因改造手段造创制出来的？赵庆顺分析说，基因改造并不是一件容易的事，实施基因改造需要非常专业的知识与技能，且要有大量的投入。特别地，在对RaTG13骨架和S蛋白编码基因功能不了解的前提下，凭空预测哪些改变可增其强感染人的能力，是几乎不可能的。此外，在大约3万个核苷酸中出现4%差异的不同种类“病毒”理论上是一个天文数字，因“不小心”（随机）而获得2019-nCoV的机会几近于0。那么，有没有可能是全人工合成出来的？赵庆顺也给出了否定的答案。他分析说，如果知道了序列，那么合成一个3万核苷酸长的基因组是可能的。但也比较难，特别是要使合成的DNA片段变成有活性的RNA病毒的技术门槛非常非常高。“但如果不知道序列，仅凭生物计算就预测出一个可感染人且与RaTG13存在4%差异的病毒全基因组序列是几乎不可能的。”赵庆顺说，事实上，RaTG13与2019-nCoV之间的4%差异非常符合自然突变累积的结果。因此，2019-nCoV是全人工合成出来的可能性接近于0。是否是从实验室泄漏出来的?对于病毒是否是从实验室泄漏出来的问题，赵庆顺明确表示，“这个也几乎不可能”。他分析说，不知道石教授何时采集到的蝙蝠冠状病毒RaTG13。但不妨反证这个问题：假定病毒就是泄漏出来的。由于2019-nCoV与RaTG13的相同性是96%，存在约4%的差异。因此，按照基因进化（自发突变）的频率进行评估，要获得这4%的差异应该不是短时间内可以实现的。人与猩猩的遗传基因相比有约1.2%的差别，进化上，两者共同的祖先至少要追溯到400万年前。当然，病毒主要是以RNA单链为遗传物质，发生突变的几率要高，但毫无疑问依旧符合进化论。赵庆顺说，作为自发突变的一种普遍现象，突变点在整个基因组中理论上是随机出现的。观测2019-nCoV与RaTG13全基因组序列比对的结果，可以发现：两种病毒基因组间核苷酸的差异恰恰是随机分散在整个基因组中，并没有什么特别集中的区域。所以从这个意义上来说，这个2019-nCoV更有可能很早就存在于某个物种中，如蝙蝠、中间宿主如竹鼠等身体之中。那么，质疑者或许还会问，2019-nCoV会不会就是直接来自采集到的蝙蝠病毒，科学家采集到后不小心从实验室泄漏出来了？赵庆顺认为，这一点比较容易证伪。如果是的话，采集的人应该会被首先感染，因为有举报者说石教授团队是在未作任何防护的情况下采集的蝙蝠病毒。所以从实验室泄漏也就无从说起。

动物的再生能力一直是一个令人着迷且非常复杂的生物学过程。许多动物的再生能力特别是高等动物受到极大的限制，然而，有趣的是，在自然界中一些动物依然保留强大的再生能力，例如某些脊椎动物（斑马鱼、蝾螈、壁虎等）可以治愈创伤、再生丢失的器官或者附肢（例如：心脏、尾巴、晶状体）；某些无脊椎动物（例如：涡虫）甚至拥有更强的再生能力，可以从少量组织和细胞再生整个生命体，因此被广泛用于干细胞生物学和再生医学研究。另一类无脊椎动物——蚯蚓，不仅是土壤生态系统中的重要成员，而且具备比涡虫更为复杂的表型结构（例如：中枢神经系统大脑初步具备记忆雏形）。更重要的是，它拥有极强的前/后部体节再生能力。达尔文在《腐殖土的形成和蚯蚓的作用》一书中写到：“我们很难找到其他的生灵像它们一样，虽看似卑微，却在世界历史的进程中起到了如此重要的作用”。然而到目前为止，蚯蚓再生的分子细胞学机制还不是很清楚。中国科学院昆明动物研究所吴东东课题组利用长读段PacBio平台+Hi-C辅助组装等策略，测序并拼装了准染色体水平的高质量安德爱胜蚓（Eisenia andrei）基因组（Scaffold N50≈111Mb），并通过不同再生时期bulk转录组和单细胞转录组整合揭示蚯蚓再生的分子细胞学机制。研究发现蚯蚓基因组中重复序列LINE2转座元件可能在蚯蚓再生中扮演重要调控角色，例如LINE2元件显著高比例地插入到蚯蚓早期再生相关的差异基因locus中；同时某些差异表达的LINE2元件（位于蛋白编码基因侧翼5Kb区域）和它们的邻近基因拥有极为相似的表达模式。在高度再生物种（例如：涡虫）的再生过程中，EGR1是一个核心调控者，而在该研究中，发现EGR1不仅在蚯蚓再生过程中发生差异高表达，而且其侧翼的LINE2元件也发生显著差异表达上调，因此，推测这些显著差异表达的LINE2元件可能通过调控邻近基因的表达来参与蚯蚓再生过程。另一方面，在蚯蚓基因组中发现大量基因复制事件（例如：大量潜在扩张的基因家族），这些扩张的基因家族主要富集在发育生物学通路，而发育和再生在某些通路可能往往是共通的。进一步发现某些显著扩张的基因家族，例如EGFR（epidermal growth factor receptor），可能通过增加其拷贝数剂量效应来调控蚯蚓再生过程（注：12个EGFR家族成员的8个成员在蚯蚓再生早期发生显著差异表达）。在转录激活水平，发现一些应激早期基因在蚯蚓和涡虫早期再生中共同激活，暗示蚯蚓和涡虫在早期再生应激反应中可能具有共享的作用机制，进一步发现4个与早期再生显著相关的共表达网络模块和系列hub转录调控因子，富集分析显示它们可能参与再生早期细胞的增殖和分化。同时，蚯蚓再生早期的单细胞转录组解析暗示蚯蚓再生早期72h后损伤愈合部位细胞的高比例组分是干细胞，暗示多能干细胞在蚯蚓再生早期过程中具有重要作用。该研究提供了一些蚯蚓再生的候选分子细胞学机制，提出蚯蚓能够作为研究再生生物学或者再生医学的一个新模型。该研究以Genome and single-cell RNA-sequencing of the earthworm Eisenia andrei identifies cellular mechanisms underlying regeneration为题，近日已发表在在《自然-通讯》（Nature Communications）上。昆明动物所助理研究员邵永、中国农业科学院（深圳）农业基因组所博士王晓波、昆明动物所博士生张锦锦和李明莉为文章的共同第一作者，昆明动物所研究员吴东东、中国农业科学院（深圳）农业基因组所研究员阮珏、昆明动物所研究员张国捷为文章的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委、中科院战略性先导科技专项、中国西南野生生物种质资源库动物分库等的支持。图1：a 安德爱胜蚓（用于完成基因组测序物种）。b 安德爱胜蚓的核型分析。2n=22，根据染色体形态，初步分成三个亚类。核型分析源于蚯蚓环带的分裂中期细胞，该分析由昆明动物所细胞库完成。c Hi-C互作图。d circos展示蚯蚓基因组的特征。图2：单细胞RNA-sequencing揭示再生的细胞机制。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-16454-8

据悉，「集萃药康」已于近日完成超4亿元B轮融资。本轮融资由高瓴创投领投，云锋基金、摩根士丹利投资管理基金、红杉资本中国基金、泰福资本等基金共同参与投资，这是继「集萃药康」2019年1.6亿元A轮融资后的新一轮融资。本轮资金将主要用于推进全球化产能布局及新技术研发平台的建设。「集萃药康」成立于2017年，是一家专业从事小鼠疾病模型和人源化模型开发的高科技生物技术企业，也是国家遗传工程小鼠资源库的共建单位。「集萃药康」管理团队前身为南京大学-南京生物医药研究院运营管理团队，创始人高翔教授曾主建国家遗传工程小鼠资源库并任主任。集萃药康人源化模型与药物筛选创新技术研究院动物模型是早期科学研究和药物临床前开发过程中必不可少的实验工具，用于代替人体验证临床前药物药效。其中小鼠可通过基因编辑模拟诸多人体疾病症状，被认为是最重要的模式动物。随着抗体药研发与生物治疗在中国市场的快速增长，中国小鼠模型市场也迎来了巨大的发展机遇。目前，「集萃药康」通过自主开发，创制了上百个免疫系统人源化和肝脏人源化小鼠品系，构建了包括上万个品系的蛋白编码基因敲除小鼠资源库。公司在江苏南京、常州，广东佛山和四川成都建立了研发和生产基地，2020年底总饲养繁育笼位将超过15万笼。「集萃药康」的美国全资子公司已经注册完成，开始拓展国际化市场。此外，「集萃药康」客户覆盖中国大多数药企、CRO公司及科研机构，包括Novartis、GSK、恒瑞、百济神州等多家知名药企，药明康德、中美冠科、昭衍等知名CRO，及中科院、医科院和双一流大学等众多著名科研机构和高校。拓展阅读：36氪首发 | 为全球创新药提供动物模型平台，「集萃药康」获鼎晖和国药1.6亿元A轮融资编辑：蔡姝凝

今年，海门百奥赛图生物基因研发基地作为研发平台项目入选省重大项目，该项目总投资30.16亿元，未来将打造集药物研发、动物供应、药物试验服务为一体的“中国模式动物基地”。2014年，北京百奥赛图看中海门优越的地理位置和扶持创新的优惠政策，建设了百奥赛图（江苏）基因生物技术有限公司，目前正在建设的研发基地是公司的二期、三期工程。走进施工现场，动物房、动物实验楼等已初见雏形。近年来，百奥赛图依托基因编辑平台和大规模动物繁殖中心，对模式动物展开研究，通过设计出适合药物研发的动物疾病模型，为客户提供合适的药物研发方案，构建具有国际领先优势的药物研发平台。未来，企业将继续开发新的模式动物品系以及可以更好模拟人类疾病的动物模型，将能更方便、有效地认识人类疾病的发生、发展规律，从而研发防治措施。

写文章就是讲故事。从基因到表型，如何设计课题研究思路来讲好故事？要发高分文章，更少不了各种动物模型来加持。如何用动物模型讲出精彩故事，发高分文章？赛业模式生物高级副总裁俞晓峰博士针对困扰科研人员的研究思路与方法问题，深入剖析教科书般的高分研究文章，希望能给您的科研带来启发。报告内容： 听故事免疫、心血管、肿瘤、代谢、神经等领域高质量论文案例分析； 写故事如何选择正确的动物模型增强文章的说服力，写出好故事； 新模型第三大脊椎模式动物——斑马鱼模型的优势与应用； 好工具人工智能AlphaKnockout基因打靶专家系统以及基于该系统的CRISPR-AI敲除小鼠精子库； 补充篇构建基因修饰动物模型后，动物饲养、繁殖与建系策略与方法。主讲人：俞晓峰博士赛业模式生物高级副总裁、高级科学家俞晓峰博士，国际知名模式动物和细胞生物学专家，先后就任于耶鲁大学医学院、iTL基因打靶公司和纽约大学医学院以及美国ASC生物技术公司等机构，在遗传修饰模式动物领域有超过20年的研发和管理经验。目前任职于赛业生物科技，任高级副总裁和高级科学家，主要负责基因修饰模式动物平台的技术工作，其研究成果多次发表在Nat Immunol、Mol Cell Biol等高水平杂志上。讲座时间地点：赛 业 生 物 科 技简介：赛业生物成立12年来，已服 务全球数万名科学家，赛业产 品与技术已直接应用于包括CNS(Cell, Nature, Science)三大期刊在内的1800余篇学术论文。2016年，TurboKnockout把ES打靶金标准推向新高度；同年，CRISPR-Pro使大片段敲入及条件性敲除变得更加高效；2017年初，AlphaKnockout基因打靶专家系统首次实现基于人工智能的最优化方案设计；2017年7月，推出万例CRISPR-AI敲除小鼠精子库。赛业一步一个脚印，踏实前行，助力中国科 研！

动物的再生能力一直是一个令人着迷且非常复杂的生物学过程。许多动物的再生能力特别是高等动物受到极大的限制，然而，有趣的是，在自然界中一些动物依然保留强大的再生能力，例如某些脊椎动物（斑马鱼、蝾螈、壁虎等）可以治愈创伤、再生丢失的器官或者附肢（例如：心脏、尾巴、晶状体）；某些无脊椎动物（例如：涡虫）甚至拥有更强的再生能力，可以从少量组织和细胞再生整个生命体，因此被广泛用于干细胞生物学和再生医学研究。另一类无脊椎动物——蚯蚓，不仅是土壤生态系统中的重要成员，而且具备比涡虫更为复杂的表型结构（例如：中枢神经系统大脑初步具备记忆雏形）。更重要的是，它拥有极强的前/后部体节再生能力。达尔文在《腐殖土的形成和蚯蚓的作用》一书中写到：“我们很难找到其他的生灵像它们一样，虽看似卑微，却在世界历史的进程中起到了如此重要的作用”。然而到目前为止，蚯蚓再生的分子细胞学机制还不是很清楚。中国科学院昆明动物研究所吴东东课题组利用长读段PacBio平台+Hi-C辅助组装等策略，测序并拼装了准染色体水平的高质量安德爱胜蚓（Eisenia andrei）基因组（Scaffold N50≈111Mb），并通过不同再生时期bulk转录组和单细胞转录组整合揭示蚯蚓再生的分子细胞学机制。研究发现蚯蚓基因组中重复序列LINE2转座元件可能在蚯蚓再生中扮演重要调控角色，例如LINE2元件显著高比例地插入到蚯蚓早期再生相关的差异基因locus中；同时某些差异表达的LINE2元件（位于蛋白编码基因侧翼5Kb区域）和它们的邻近基因拥有极为相似的表达模式。在高度再生物种（例如：涡虫）的再生过程中，EGR1是一个核心调控者，而在该研究中，发现EGR1不仅在蚯蚓再生过程中发生差异高表达，而且其侧翼的LINE2元件也发生显著差异表达上调，因此，推测这些显著差异表达的LINE2元件可能通过调控邻近基因的表达来参与蚯蚓再生过程。另一方面，在蚯蚓基因组中发现大量基因复制事件（例如：大量潜在扩张的基因家族），这些扩张的基因家族主要富集在发育生物学通路，而发育和再生在某些通路可能往往是共通的。进一步发现某些显著扩张的基因家族，例如EGFR（epidermal growth factor receptor），可能通过增加其拷贝数剂量效应来调控蚯蚓再生过程（注：12个EGFR家族成员的8个成员在蚯蚓再生早期发生显著差异表达）。在转录激活水平，发现一些应激早期基因在蚯蚓和涡虫早期再生中共同激活，暗示蚯蚓和涡虫在早期再生应激反应中可能具有共享的作用机制，进一步发现4个与早期再生显著相关的共表达网络模块和系列hub转录调控因子，富集分析显示它们可能参与再生早期细胞的增殖和分化。同时，蚯蚓再生早期的单细胞转录组解析暗示蚯蚓再生早期72h后损伤愈合部位细胞的高比例组分是干细胞，暗示多能干细胞在蚯蚓再生早期过程中具有重要作用。该研究提供了一些蚯蚓再生的候选分子细胞学机制，提出蚯蚓能够作为研究再生生物学或者再生医学的一个新模型。该研究以Genome and single-cell RNA-sequencing of the earthworm Eisenia andrei identifies cellular mechanisms underlying regeneration为题，近日已在《自然-通讯》（Nature Communications）上在线发表。昆明动物所助理研究员邵永、中国农业科学院（深圳）农业基因组所博士王晓波、昆明动物所博士生张锦锦和李明莉为文章的共同第一作者，昆明动物所研究员吴东东、中国农业科学院（深圳）农业基因组所研究员阮珏、昆明动物所研究员张国捷为文章的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金委、中科院战略性先导科技专项、中国西南野生生物种质资源库动物分库等的支持。图1：a 安德爱胜蚓（用于完成基因组测序物种）。b 安德爱胜蚓的核型分析。2n=22，根据染色体形态，初步分成三个亚类。核型分析源于蚯蚓环带的分裂中期细胞，该分析由昆明动物所细胞库完成。c Hi-C互作图。d circos展示蚯蚓基因组的特征。图2：单细胞RNA-sequencing揭示再生的细胞机制。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-020-16454-82019年热文TOP101. 逆转2型糖尿病的大牛又发文了：2型糖尿病是简单的疾病，减肥或逆转病情！2. 刚刚，Science发布2019十大科学突破！3. Science重磅！西兰花“唤醒”抗肿瘤基因4. 读者泪目！《柳叶刀》全中文发表中国医学博士「家书」：给父亲的一封信5. 《Science》重磅！汝之“蜜糖”，吾之“砒霜...”6. 喝酒，尤其还脸红的人，或面临更高的痴呆风险7. Nature重磅！第一个完全合成且彻底改变DNA密码的生物诞生了8. 这不是一颗大榛子！Science发表新型口服胰岛素，或将取代传统注射9. Science为防秃顶支招：先从不脱发开始...10. 改变精子速度，可以影响后代性别？