基因敲除技术是反向遗传学研究的高效手段之一。CRISPR/Cas9和TALENs已经被证实为高效的敲除工具。斑马鱼是一种可用于分析功能基因组学、研究人类疾病发病机制的优良动物模型。纤毛病是细胞上纤毛结构发生功能障碍所导致的疾病,是一种遗传异质性的疾病。临床表现为新生儿呼吸窘迫症、慢性呼吸道感染、支气管扩张、多囊肾、耳聋、内脏倒位以及肥胖、糖尿病等。在纤毛病患者中发现径向轮辐蛋白3基因(radial spoke 3 homolog,rsph3)突变类型,其纤毛9+2结构受到破坏。RSPH3是组成径向轮辐复合体的二十多种蛋白之一,对纤毛轴丝的滑动是必须的。本实验利用TALENs技术敲除斑马鱼rsph3基因,得到-8、-10、-15 bp三种F1代杂合突变体和rsph3--(-8,-15 bp)纯合突变体,这些突变均产生截短的蛋白质。原位杂交结果显示rsph3是母源表达的基因,并在斑马鱼早期胚胎发育中广泛表达。rsph3纯合突变体互交,约48%的受精卵不卵裂。在存活的突变体中,通过原位杂交检测发现其肝脏右移、心脏右移、心管不弯曲,显示身体左右不对称轴被破坏。显微注射rsph3 mRNA可以拯救突变体肝脏右移的表型。突变体中kupffer’svesicle(KV)的标记基因Dand5的表达模式和野生型相同,在6体节期都呈现不完全包围的C形,显示纤毛结构的破坏未影响到KV的形态。由此推测左右对称轴的破坏可能不是由于KV的结构异常,而是其中纤毛结构和功能的异常导致的。斑马鱼rsph3-/-突变体可以作为了解人类纤毛病的一种动物模型。过氧化物氧还蛋白(Peroxiredoxins,prdx)是细胞在清除活性氧过程中起重要作用的酶。利用CRISPR/Cas9技术对斑马鱼prdx家族进行敲除,获得了prdx1,prdx5,prdx6三个亚型的突变体。其中prdx1、prdx6获得F0代突变体;prdx5得到+2、-2、-5、-8 bp四种类型F1代突变杂合体和-5 bp类型的F2代突变纯合体,这些突变均产生截短的蛋白质。原位杂交的结果显示斑马鱼prdx1、prdx5、prdx6是母源表达的基因,并且在早期胚胎中广泛表达。RT-PCR的结果显示prdx1、prdx5、prdx6在成体的卵巢和精巢中有很高的表达量。其中prdx5在精巢中表达量最高。用15 mmol/L的H202处理,发现斑马鱼prdx5+/-胚胎耐受氧胁迫能力降低。