作者:叶朝辉 来源:《分子治疗》 发布时间:2015/1/27 9:40:01
选择字号:
基因组编辑工具CRISPR可用于设计干细胞

 

自2012年以来,研究人员常用一种叫做CRISPR的强大“基因组编辑”技术对生物的DNA序列进行修剪、切断、替换或添加。最近,美国约翰·霍普金斯大学医学院的科学家证明,这一系统还能精确有效地改变人类的干细胞。研究人员指出,这一发现简化了对诱导多能干细胞(iPSCs)的修改和定制,有望更快在治疗上取得成果,开发出用于疾病研究和药物测试的模型系统。相关论文在线发表于最近的《分子治疗》上。

CRISPR来自微生物的免疫系统,这种工程编辑系统利用一种酶,能把一段作为引导工具的小RNA切入DNA,就能在此处切断或做其他改变。以往研究表明,通过这些介入,CRISPR能使基因组更有效地产生变化或突变,效率比TALEN(转录激活因子类感受器核酸酶)等其他基因编辑技术更高。但最近研究发现,虽然CRISPR有许多优点,在人类癌细胞系列中,它也可能产生大量“误伤目标”,尤其是对不希望改变的基因做修改。

据物理学家组织网1月6日(北京时间)报道,为了研究这种副作用在人类其他细胞中是否也存在,研究小组用CRISPR和TALEN两种系统在人类的iPSCs中进行实验,让它们在iPSCs中切下已知的基因片段,或切掉后再换上其他的。

他们用JAK2、SERPINA1和AAVS1基因作为模型,JAK2基因变异会导致骨髓紊乱,真性红细胞增多症;SERPINA1基因变异会导致alpha1-抗胰蛋白酶缺乏,这是一种遗传性紊乱,会造成肺和肝脏疾病;而AAVS1最近发现是人类基因组中的“安全港”,可以插入外来基因。

通过比较发现,在这三个基因系统中,如果只是简单地切掉部分基因,CRISPR系统明显比TALEN更有效,产生的剪切是后者的100倍;而在做基因替代操作时,如替代JAK2和SERPINA1中的致病变异,CRISPR和TALEN的效率相当。

研究人员还指出,与人类癌细胞系研究不同的是,无论CRISPR还是TALEN,在人类iPSCs中同样都有着目标特异性,即只瞄准那些为它们设定的目标基因。他们还发现,CRISPR系统比TALEN更有优势:CRISPR可以设计成只瞄准病人体内含有变异的基因,而不影响健康基因,即只影响某个基因的一个副本。这些成果与以往的干细胞研究成果结合,使CRISPR成为一种有用的人类iPSCs基因剪辑工具,其偏离目标的风险更小。

约翰·霍普金斯大学医学院导师叶朝辉(音译)说,他们的研究详细说明了如何将CRISPR技术用于人类iPSCs,展现了该技术在这类细胞中的潜力。“干细胞技术正在迅速发展。我们认为,将iPSCs用于人类治疗的日子已经不远。” (来源:科技日报 常丽君

 
 
 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。

 
相关新闻 相关论文

图片新闻
第一只狗可能是友善的狼 农历鸡年缘何闰六月
苹果公司推出新一批表情符号 颐和园昆明湖畔:燃烧的晚霞
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐