青年華人科學(xué)家解析基因組編輯

2013年09月18日 15:23上海撫生實業(yè)有限公司點擊量：914

青年華人科學(xué)家解析基因組編輯

CRISPRs-Cas9技術(shù)成為了zui近的新寵兒，這種基因組編輯技術(shù)更易于操作，也具有更強(qiáng)的擴(kuò)展性。此前Zhang研究組利用細(xì)菌RNA，引導(dǎo)Cas9核酸酶在小鼠和人類基因組的特定基因位點上進(jìn)行切割，完成了的目標(biāo)鏈斷裂。他表示，“CRISPR系統(tǒng)即使在從細(xì)菌細(xì)胞中取出酶和RNA，然后再插入到哺乳動物細(xì)胞中之后，依然能如此有效的工作，這令人驚訝。”

Cas9核酸酶是去年由美國Lawrence Berkeley國家實驗室的研究人員發(fā)現(xiàn)的，他們也認(rèn)識到這種酶具有潛在的基因組編輯作用。Zhang認(rèn)為CRISPR比較于其它基因組工程技術(shù)，比如鋅指核酸酶（ZFNs）或轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應(yīng)物核酸酶（TALENS），具有極大的優(yōu)勢。

在此基礎(chǔ)上，這一研究組又進(jìn)一步將Cas9切口酶突變體與其配對指導(dǎo)性RNAs相結(jié)合，形成靶向雙鏈斷裂。由于基因組上的單個切口會根據(jù)高保真性進(jìn)行修復(fù)，因此由適當(dāng)偏移導(dǎo)向RNAs（offset guide RNAs）造成的同時多個切口就成為了雙鏈斷裂形成的必需元素，并且也能增加靶向裂解特異性識別堿基的數(shù)目。

目前靶向基因組編輯技術(shù)已廣泛用于基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用。CRISPR-CAS系統(tǒng)中的Cas9核酸酶能通過20nt導(dǎo)向序列靶向特異性基因組位點，允許某些與DNA靶標(biāo)的錯配，從而促進(jìn)一些意外脫靶突變的形成。

這項研究證明了通過配對切口，能降低細(xì)胞系50-1500倍的脫靶活性，在未影響靶向切割效率的前提下，方便小鼠受精卵基因敲除研究。這種方法策略用途廣泛，能應(yīng)用于需要高特異性的基因組編輯研究中。

CRISPRs-Cas9技術(shù)被稱為基因組編輯領(lǐng)域的一個重大進(jìn)展，研究人員們紛紛認(rèn)為解密日益增加的、與人類健康及疾病相關(guān)的遺傳變異數(shù)據(jù)，需要在模型系統(tǒng)中利用這類可擴(kuò)展的的基因組編輯技術(shù)。

近期相關(guān)的成果也是層出不窮，例如同期Cell雜志也刊登了另外一項成果：One-Step Generation of Mice Carrying Reporter and Conditional Alleles by CRISPR/Cas-Mediated Genome Engineering，實現(xiàn)了一步操控小鼠基因組納入了報告基因和條件性等位基因，這樣現(xiàn)在生成包含如此復(fù)雜工程等位基因的動物只需數(shù)周而非數(shù)年的時間，并可利用這些動物來構(gòu)建疾病模型及研究基因功能。

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