美研究人员开发高效基因编辑新方法

极客 作者:极客范 2016-01-22 15:46:02 阅读:367
美国研究人员在21日的英国《自然·生物技术》杂志发表论文说,他们开发了一种基因编辑方法,以该方法替换DNA(脱氧核糖核酸)小片段,矫正基因变异的成功率可达60%,堪称前所未有。基因编辑技术让专业人员能对目标基因进行编辑,实现对特定DNA片段的敲除和添加,有望“修理”人体基因组中的问题基因。其中,名为“CRISPR-Cas9”的技术由于能让基因编辑实现精准、简单操作,让基因编辑的门槛大幅降低,成为近年最热门的研究领域之一。但是该技术的效率还不高。 为了解决这一难题,美国加利福尼亚大学伯克利分校的创新基因组学项目科学家开发了新方法,可望对一些遗传病的治疗有所帮助。 创新基因组学项目的科学主管雅各布·科恩把基因编辑比喻成用文字处理器来编辑语句。这里的“删除”和“粘贴”,对DNA片段而言,就是以正常DNA序列替换异常序列,从而达到矫正变异基因的目的。 科恩说:“即便知道怎么删除,也还需要一种更有效率的方法,把一个新的DNA片段粘贴到删除处。” 本次研发的基因编辑方法,基于创新基因组学项目博士后研究员克里斯托弗·理查森的两项发现:第一,以“Cas9蛋白”切割双链DNA片段以后,该蛋白会与染色体附着长达6个小时;第二,当“Cas9蛋白”与DNA片段双链上的3个点位附着时,双链上还有一个点位处于闲置状态。 理查森设想,把用于矫正变异的DNA片段直接送达上述切割位置,或许可以改善粘贴效率。于是,他构建了一个DNA片段,它能与处于闲置状态的点位结合,同时将其携带的所需基因嵌入与闲置点位同一链上的另一个结合点位。 实验结果显示,借助这一方法,矫正基因变异的成功率可达60%。 理查森介绍说,如果只需改变DNA片段中的极小区域,比如不超过30个碱基对,上述新方法会“极为有效”。碱基对是构成DNA分子的基本模块,不少遗传病发源于单个碱基的变异。所以,新方法有助于医治镰状细胞贫血和严重复合免疫不全等遗传病。

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