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        用CRISPR-Cas9插入末端修飾的DNA片段可獲得最高效率
        
			
        
				2019-12-31 11:47:00
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        伊利諾伊大學(xué)的研究人員使用CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了將基因插入人細(xì)胞的最高報(bào)道率，這是將CRISPR用于臨床基因治療應(yīng)用的必要步驟。
        

        用CRISPR-Cas9插入末端修飾的DNA片段可獲得最高效率
        

        通過(guò)化學(xué)調(diào)節(jié)待插入DNA的末端，新技術(shù)的效率是當(dāng)前方法的五倍。研究人員發(fā)現(xiàn)，在人類腎臟細(xì)胞系中測(cè)試的各個(gè)遺傳部位的情況都得到了改善，甚至看到一個(gè)部位的插入率達(dá)到了65%，而之前的最高水平為15%。
        

        在化學(xué)和生物分子工程教授趙慧敏的帶領(lǐng)下，研究人員在《自然化學(xué)生物學(xué)》雜志上發(fā)表了他們的工作。
        

        研究人員發(fā)現(xiàn)，CRISPR是關(guān)閉或“敲除”基因的有效工具。但是，在人類細(xì)胞中，插入或“敲入”基因并不是一種非常有效的方法。
        

        為了尋找提高效率的方法，Zhao的小組研究了13種不同的方法來(lái)修飾插入的DNA。他們發(fā)現(xiàn)，DNA末端的微小變化增加了插入的速度和效率。負(fù)責(zé)伊利諾伊州卡爾·R·沃斯基因組生物學(xué)研究所生物系統(tǒng)設(shè)計(jì)主題的趙說(shuō)：“一種好的敲入方法對(duì)于基因治療應(yīng)用和研究基因功能的基礎(chǔ)生物學(xué)研究都很重要。”“采用敲入法，我們可以在任何基因上添加標(biāo)簽，研究其功能，并查看基因表達(dá)如何受到癌癥或染色體結(jié)構(gòu)變化的影響?；蛘咴诨蛑委煈?yīng)用中，如果某人患有由癌癥引起的疾病，缺失的基因，我們希望能夠插入它。”
        

        然后，研究人員測(cè)試了使用CRISPR-Cas9精確靶向插入的特定位點(diǎn)，將不同大小的末端修飾的DNA片段插入基因組中的多個(gè)點(diǎn)。他們發(fā)現(xiàn)，即使插入較大的DNA片段(這是最難插入的片段)，效率也提高了2至5倍。
        

        我們推測(cè)效率提高了很多，因?yàn)閷?duì)末端的化學(xué)修飾穩(wěn)定了我們插入的DNA。通常，當(dāng)您嘗試將DNA轉(zhuǎn)移到細(xì)胞中時(shí)，它會(huì)被從末端吞噬掉的酶降解。我們認(rèn)為我們的化學(xué)添加劑可以保護(hù)末端。更多的DNA進(jìn)入細(xì)胞核，并且DNA更加穩(wěn)定，所以這就是為什么我認(rèn)為它更有可能被整合到染色體中。”
        

        趙慧敏，伊利諾伊大學(xué)化學(xué)與生物分子工程教授
        

        趙的研究小組已經(jīng)在基因功能研究中使用該方法標(biāo)記必需基因。他們故意使用現(xiàn)成的化學(xué)物質(zhì)來(lái)修飾DNA片段，以便其他研究團(tuán)隊(duì)可以將相同的方法用于自己的基因研究。
        

        “我們過(guò)去已經(jīng)開(kāi)發(fā)了很多敲入方法，但是我們從未想過(guò)僅使用化學(xué)試劑來(lái)增加我們想要插入的DNA的穩(wěn)定性，”趙說(shuō)。“這是一個(gè)簡(jiǎn)單的策略，但是有效。”
        
			

			
          
        
			
        
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