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遗传学大牛Nature子刊发布基因组编辑新工具

来源/作者:Genelibs   发表时间:2016-11-04 09:56:20  
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  生物医学研究和基因治疗需要非常精确的基因组编辑技术。哈佛医学院的研究人员为此开发了一种新的基因组编辑工具。

       近年来基于核酸酶的基因组编辑工具特别火,比如ZFN、TALEN、CRISPR/Cas9。这些可编程的核酸酶会在基因组中制造双链断裂,然后通过同源重组进行修复。不过,DNA双链断裂可能会带来基因组异常和细胞毒性,在编辑多个位点时这个问题尤为突出。

       为了解决这个问题,研究人员开发了可编程的胞苷脱氨酶。这种酶能够在不造成基因组损伤的情况下,将特定位点的胞嘧啶有效转化为胸腺嘧啶。研究显示,可编程脱氨酶在大肠杆菌中可达13%,在人类细胞中效率可达2.5%。不过,研究人员在距离靶位点150bp的地方检测到了脱靶效应。

       全基因组测序表明,脱氨酶编辑后的细菌细胞不存在染色体异常,只不过整体胞嘧啶脱氨水平会上升。研究人员指出,可编程脱氨酶是一种适用于原核生物和真核生物的基因组编辑工具。这种工具不会造成基因组损伤,经过改造将会更加安全,在医疗上有很大的应用前景。

       著名遗传学George Church是哈佛医学院的遗传学教授、Wyss研究所的核心成员。他开发了首个直接基因组测序和DNA多重化方法,为1994年破译首个细菌基因组合2003年的二代测序技术奠定基础。他领导个人基因组项目,让公众参与进来分享基因组和健康数据。他想办法用DNA编码数据,暂时记录了活细胞中的事件。他将基因组读写技术结合起来,对细菌基因组进行迄今最大规模的重写。他还率先将CRISPR用于器官移植、逆转衰老和gene drive。

       前不久Church给生物学领域扔下了一枚大炸弹。他和同事在bioRxiv上提前发表了研究指出,大肠杆菌E. coli的生长速度拖累了科研进展,应当用世界上生长最快的细菌取而代之。他们认为,需钠弧菌(V. natriegens)其实是更好用的替代物。

       推荐原文:Engineering and optimising deaminase fusions for genome editing


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