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[探路者300005]2015--基因编辑技术哪家强

2024-02-02 06:06:11 来源:盛楚鉫鉅网

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摘自:我国生物技能信息网

能够毫不夸大地说,CRISPR-Cas9现已风行生物技能国际。

CRISPR-Cas9 诱导的基因修改示意图

无论是在基础研讨,仍是临床研讨方面,RNA引导性核酸酶使研讨人员能够以单核苷酸分辨率修改活细胞的基因组,这为生物技能不少范畴带来了新期望。借助于CRISPR-Cas9基因修改技能,科学家们能够查询一些基因和遗传骤变在人类生物学及疾病中的效果。这一体系能够在DNA水平上消除基因的功用,相比之下像RNA搅扰一类的遗传搅扰技能则是在RNA水平上发挥效果。

在2015年刚刚开年的这三个月里,CRISPR技能相关的效果如潮水一般的涌来,单从NCBI上的数据就能够看出,宣布的论文现已达到了上万个,从效果上来说,不但在变老研讨,癌症研讨办法取得了重要效果,并且技能上也突破了一个个难题。

首要,从技能自身来说,2014年在两个方面得到了改进:进步导向RNA(gRNA)的特异性,以及怎么挑选脱靶。关于第一个问题,Nature Biotechnology杂志主张堵截gRNAs ,削减脱靶问题,并且不影响靶标活性,而别的一个研讨组则主张更长一些的gRNAs。

第二个问题,研讨人员以为能够用配对替换堵截酶(nickases)替换Cas9 核酸酶(前者每次只能堵截DNA一条链),或许将 Cas9骤变交融到Fok1 这种需求催化激活的核酸酶中去。此外,经过来自不同物种的Cas9也能增加靶向多个位点的灵活性,进一步改进 Cas9-gRNA 复合物的传递体系,也有助于增加功率。

2015年,来自美国期望之城贝克曼研讨所等处的研讨人员使用了一种根据整合酶缺点型慢病毒载体(IDLV)的技能,经过表达CRISPR/Cas9核酸酶或TALENs的质粒转染HEK细胞,之后转导了IDLV。这个IDLV带着的基因赋予了抗生素和嘌呤霉素的抗性。核酸酶构成DSB后,答应IDLV整合,使得耐受嘌呤霉素的克隆数量增加了两到三倍。

还有来自韩国首尔大学等处的研讨人员开宣布一种强壮、灵敏、无偏见和具有本钱效益的办法——Digenome-seq,可在全基因组范围内检测人类细胞中的CRISPR/Cas9脱靶效应。

这种办法使用基因组测序查找CRISPR-Cas9或许骤变发生的打靶和脱靶序列。他们用Cas9核酸酶在试管中消化人类基因组DNA,然后进行全基因组测序。这种体外消化可发生打靶和脱靶序列的共同形式,能够经过核算确认。此外,个在sgRNA结尾增加组成CRISPR-Cas9的鸟嘌呤核苷酸,研讨人员成功地制备了这种高度发达的可编程核酸酶,在人类基因组中它没有可测量的脱靶效应。

愈加令人激动的是,几个研讨组开宣布了根据CRISPR-Cas9的转录激活体系,能够用光进行操控,该体系包含一对交融蛋白:一个蛋白把灭活Cas9蛋白结合到一个称为CIb1的蛋白,别的一个蛋白将一个转录激活结构域结合到隐花色素2(CRY2)。用蓝光照亮表达这两个蛋白质的细胞和引导性RNA,可使两个蛋白质片段配对,将转录激活结构域拴在DNA上,并激活转录。本规划为曾经这种构成性的组成转录因子引入了一种调控机制。

在疾病研讨方面,斯坦福大学的科学家使用一种基因组修改工具箱构建出了可在天然短寿的非洲青鳉鱼(African turquoise killifish)中研讨变老的渠道。

而来自Keio大学的研讨人员建立了源自正常肠道上皮的类器官,并用CRISPR体系向其间引入了多个骤变。研讨人员经过CRISPR体系引入了肿瘤按捺基因APC、SMAD4和TP53骤变,以及癌基因KRAS和PIK3CA骤变。他们发现,表达悉数五种骤变的类器官,不依赖干细胞巢的因子就能在体外成长,并且移植到小鼠肾包膜下会构成肿瘤。

【医疗大数据栏目介绍】

2015年2月7日“医疗大数据专栏”正式建立。跟着基因芯片及DNA测序技能的开展,生物医疗大数据迅猛开展,既是大数据技能开展的原动力,也是大数据技能的受益者。大数据文摘2013年7月建立,咱们专心数据,每日坚持共享优质内容,从未连续,咱们尽力为读者和志愿者打造一个共享和交流渠道。作为大数据文摘的志愿者群,咱们中有不少人从事医疗大数据相关作业,关怀医疗大数据的开展,乐意经过这个专栏,和咱们一同共享医疗大数据的点点滴滴。

假如您是专业人员,乐意与咱们共享,请参加咱们,咱们把这个渠道和专栏做得更好。精准医疗的革新年代到来了,让咱们一同重视医疗大数据技能的开展。

【主编介绍】

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孙强,资深生物信息专家,现在服务于美国国立癌症研讨所,从事癌症基因组数据库管理作业。酷爱大数据,参加大数据文摘志愿者队伍一年有余,愿以文会友,广结大数据善缘。侨居美国多年,现在定居于大华府区域。

读过的校园:山东大学,中科院植物所,加大洛杉矶分校( UCLA )

生活过的城市:淄博,济南,北京,洛杉矶,华盛顿

其他喜好:足球,垂钓,打牌

大数据格言:big data is better data
数据剖析, 数据发掘, 大数据, 核酸酶

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