新闻稿陈崇教授有关基因编辑技术新进展

年11月4日,星期六14:30—16:30,华西国家重点实验室陈崇教授在四川大学江安校区的综合楼c座教室主讲了有关基因编辑技术新进展的讲座,给到场的同学们讲解了基因编辑技术的发展史以及最新进展,与同学们亲密互动,气氛融洽。

活动圆满成功!

WHATISGENEEDITING

人类基因组大约含有30亿个DNA碱基对,其中有大约两万对编码基因,基因编辑所改造的也就是这两万对可编码蛋白的基因。

基因编辑技术最早出现在年,一年后第一只转基因小鼠出现,此后基因编辑技术的发展迅速而又曲折。19世纪80年代,科学家利用培养的小鼠胚胎干细胞采用同源基因对小鼠基因进行同源重组,培养出了更加有目标性的转基因小鼠,但此方法效率极低。

后又经一系列发展,研究人员意识到提高效率的关键即是打断DNA的双链,而后进行拼接,此想法大大提高了基因编辑的效率,转基因成功表达几率提升到百分之三十三。

基因编辑技术不断成熟

Generation1

锌指蛋白技术(ZFN)此法特异性不强,位点的识别不太精确。

Generation2

TALEN技术此法较ZFN法而言特异性大大提高

Generation3

CRISPR/Cas技术此法即是目前应用最为广泛的方法

CRISPR/Cas9是其中研究最为深入,应用最为成熟的一种。

CRISPR/Cas9是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御,可用来对抗入侵的病毒及外源DNA。CRISPR/Cas9系统通过将入侵噬菌体和质粒DNA的片段整合到CRISPR中,并利用相应的CRISPRRNAs(crRNAs)来指导同源序列的降解,从而提供免疫性。

CRISPR/Cas9通过对预设的DNA位点进行切割,造成DNA双链断裂(DSB,doublestrandbreak)。这种DNA的损伤可以启动细胞内的修复机制,主要包括两种途径:

一是低保真性的非同源末端连接途径(NHEJ,Non-homologousendjoining),此修复机制非常容易发生错误,导致修复后发生碱基的缺失或插入(Indel),从而造成移码突变,最终达到基因敲除的目的。NHEJ是细胞内主要的DNA断裂损伤修复机制。利用靶向核酸酶可以在受精卵水平高效的实现移码突变,从而制备基因敲除模]式动物。CRISPR/Cas9技术的出现,使得无需再使用相应物种的ES细胞系就可以制备基因敲除模式生物,且已成功应用于小鼠、大鼠、猪、灵长类、果蝇等等。

第二种DNA断裂修复途径为同源介导的修复(HR,homology-directedrepair),这种基于同源重组的修复机制保真性高,但是发生概率低。在提供外源修复模板的情况下,靶向核酸酶对DNA的切割可以将同源重组发生的概率提高约倍[10]。利用这种机制可以实现基因组的精确编辑,如:条件性基因敲除、基因敲进、基因替换、点突变等等。

到场同学通过这次讲座了解了科学发展的前沿信息,受益匪浅!

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长按







































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