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CRISPR技术优化

时间:2016-04-25 16:48来源:http://lyyshxt.cn 作者:海南旅游业摄影网 编辑:admin 点击:
基因编辑方法CRISPR被认为是遗传研究领域的革命性技术。2016年4月21日,学术期刊《自然》报发表科学家的最新成果,使用优化后的CRISPR/Cas9蛋白质进行碱基编辑,将更精确地修改DNA的点突变,使基因治疗的发展更向前一步。 目前广泛用于基因编辑的CRISPR/Cas9
基因编辑方法CRISPR被认为是遗传研究领域的革命性技术。2016年4月21日,学术期刊《自然》报发表科学家的最新成果,使用优化后的CRISPR/Cas9蛋白质进行碱基编辑,将更精确地修改DNA的点突变,使基因治疗的发展更向前一步。
 
  目前广泛用于基因编辑的CRISPR/Cas9方法涉及切割DNA的两条链,在目标DNA序列上形成双链断裂。然而,当用于校正单个核苷酸时,这种方法的效率较低,并且在目标位置频繁随机引入随机插入和缺失基因组,这主要是细胞对DNA双链断裂的反应结果。
 
  为了提高修正点突变的效率同时减少插入和缺失的频率,哈佛大学的生物学家大卫•刘(David Liu) 及其团队修改了Cas9蛋白,让其不再切割DNA双链,但仍能结合到目标DNA序列。通过在Cas9上安装碱基修饰酶(APOBEC1),研究者们能直接将突变点位的碱基修饰成符合碱基配对规则的正常的碱基。
 
  研究者显示,他们的碱基编辑系统能高效地矫正各种在小鼠和人类细胞系中存在的和人类疾病相关的点变异,并且引入插入和缺失量都极低。目前此方法已经被用于培养细胞,成功逆转了和疾病有关的单个碱基变异,包括晚发性阿尔茨海默氏症和乳腺癌。
 
  目前,有上百种与疾病有关的突变都有可能通过这种方法得到修正,大卫•刘希望,在数年的实验和完善后,这种经过修改的Cas9 蛋白应用于治疗疾病。
 
  随着越来越多的科研人员开始使用CRISPR技术进行基因编辑,这项技术的强大作用正在显现出来。除了有望用于医疗之外,CRISPR的精确的修改基因也在农业生物技术方面大有作为,使用CRISPR技术修改基因的作物,无需引入外源基因,避免了传统转基因作物所面临的争议。
 
  4月14日,美国农业部宣布,将不会对这种利用CRISPR/Cas9基因组编辑工具进行遗传修饰的蘑菇进行监管,直接用于种植和销售,这是第一例得到美国政府上市许可的CRISPR基因组编辑生物。
 
  同期发表在21日 《自然》上的,还有另两篇关于CRISPR技术的研究,提供了关于Cpf1酶机制和结构的新信息:Cpf1酶能在 CRISPR介导的基因编辑中作为Cas9的替代品。艾曼纽•夏庞蒂埃(Emmanuelle Charpentier )及团队证明了Cpf1和Cas9不同,Cpf1在定向基因编辑中能执行RNA加工和DNA切割两个活动,可能开辟了对特定序列基因组编辑和关掉基因的新渠道。在另外一篇论文中,中国哈尔滨工业大学教授黄志伟和他的团队报告了附着在RNA上的Cpf1 蛋白的晶体结构,并描述了附着时Cpf1的形状是如何变化的