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“先導編輯”技術突破“基因魔剪”局限

時間:2019-10-22 10:05:09  來源:新華網 放大 縮小 默認

  據英國《自然》雜志21日發表的一項研究,博德研究所科學家描述了一種新型多功能基因組編輯技術,能夠增加可執行基因組編輯的類型。這項技術名為“先導編輯”(prime editing),可以避免DNA雙鏈斷裂,原則上可以修正約89%的已知與疾病相關的人類遺傳變異體。

  雖然近來基因組編輯技術取得了重要進展,但是已知的約75000個人類病理性遺傳變異體大部分都無法得到有效修正。著名的“基因魔剪”CRISPR-Cas9基因組編輯系統,也有其局限性,包括造成DNA雙鏈斷裂——導致插入缺失失控;對大部分種類的突變的精準修正效率不高,尤其是會產生大量插入缺失副產物。

  此次,美國博德研究所核心成員、華人生物學家劉如謙及其同事,提出一項新型編輯技術——“先導編輯”,直接支持靶向點突變、精準插入、精準刪除及其各種組合,而不造成DNA雙鏈斷裂。

  團隊將Cas9酶和逆轉錄酶結合起來使用。所得的分子機器和工程向導RNA結合在一起后,既能搜索特定DNA位點,又能直接讓包含了預期編輯的新遺傳信息替換靶DNA序列。他們對人體細胞執行了逾175次編輯,包括修正導致鐮狀細胞疾病和戴薩克斯癥的主要遺傳因素。他們報告稱,這項技術比傳統Cas9編輯技術效率更高,副產物更少,脫靶率更低。

  研究人員指出,由于“先導編輯”是一種新型基因組編輯方法,因此還需要開展進一步的研究來理解其效果,增強其功能。

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