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        修復(fù)生物體內(nèi)基因的新途徑
        
			
        
				2019-01-05 09:36:08
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        一種獨特的基因編輯方法，有效地將DNA插入位于活鼠的分裂和非分裂細(xì)胞中的基因，由國際研究人員團隊開發(fā)，包括來自KAUST的科學(xué)家。盡管最近在培養(yǎng)細(xì)胞內(nèi)編輯靶基因方面取得了很大進展，但由于目前的工具效率低下，因此編輯生物體內(nèi)的基因仍然難以實現(xiàn)。對于非分裂細(xì)胞尤其如此，其構(gòu)成大多數(shù)成體組織，包括腦，胰腺，眼睛和耳朵的組織。
        

        修復(fù)生物體內(nèi)基因的新途徑
        

        目前的基因編輯技術(shù)通常使用稱為同源定向修復(fù)(HDR)的天然DNA修復(fù)途徑來插入遺傳物質(zhì)。然而，該途徑效率低，并且在非分裂細(xì)胞中不易獲得。另一種稱為非同源末端連接(NHEJ)的天然DNA修復(fù)途徑在高等生物中更有效，并且在非分裂細(xì)胞中具有活性。
        

        研究表明，NHEJ在用于關(guān)閉靶基因時容易出錯，但在用于將DNA序列插入基因時非常精確。到目前為止，NHEJ尚未用于非分裂細(xì)胞中的基因插入，特別是在活體成年動物體內(nèi)的組織中。
        

        該團隊開發(fā)了一種稱為同源獨立靶向整合(HITI)的新技術(shù)，該技術(shù)使用基因編輯工具CRISPR-Cas9在特定位置切割DNA 1。然后使用NHEJ 修復(fù)途徑將新的遺傳物質(zhì)插入切割的DNA中。該團隊發(fā)現(xiàn)他們的方法與其他基因編輯技術(shù)相比毫不遜色。“新技術(shù)比現(xiàn)有方法更有效率，”KAUST生物科學(xué)與環(huán)境科學(xué)與工程部門主任，生物科學(xué)杰出教授Pierre Magistretti說。
        

        他們成功地使用HITI來編輯人胚胎干細(xì)胞的神經(jīng)細(xì)胞中的基因。“這表明HITI可以在非分裂細(xì)胞中發(fā)揮作用，”KAUST生物科學(xué)助理教授莫莉解釋說，他是該論文的共同作者。該團隊隨后測試了該方法在將外源基因靶向插入幾種類型的培養(yǎng)小鼠組織(包括腦的非分裂細(xì)胞)中的功效。最后，他們使用幾種遞送方法在活嚙齒動物中嘗試了它。
        

        最重要的是，研究人員使用HITI進行基因替代療法治療遺傳性疾病，稱為色素性視網(wǎng)膜炎。這種情況導(dǎo)致人類失明，并且是由Mertk基因突變引起的。該團隊旨在通過將缺失的DNA片段的拷貝插入基因來恢復(fù)Mertk功能。測試顯示局部恢復(fù)視力。“這是我們第一次有一種方法來編輯體內(nèi)非分裂細(xì)胞的基因組。這可能意味著針對眼，腦和心臟疾病的革命性新療法，”李說。
        
			

			
          
        
			
        
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