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能够编辑一个人的遗传密码在活的有机体内可能曾经似乎是一个遥远的幻想。但出现CRISPR-Cas9基因编辑技术,詹妮弗Doudna和Emmanuelle贝纳赢得2020年诺贝尔化学奖,非常现实。
除了少量的临床试验测试CRISPR-Cas9-based基因疗法,目前人类基因组编辑限制大多数国家的法律、法规。但这并没有使一群人被称为“生物黑客”,人已经进行了实验在自己,使用CRISPR-Cas9技术以外的官方研究机构。虽然他们的努力已经失败,它揭示了这一事实,基因组编辑技术越来越容易获得和负担,引发道德问题。
“基因兴奋剂”运动
一些运动员会惊人的长度达到成功的运动,采用方法,忽视了现代科学和医学的建议。的潜在影响基因组编辑添加到“兴奋剂”工具箱,你会面对一个完全不同的球赛。这是公认的世界反兴奋剂机构或和田,添加了一个禁止所有类型的基因编辑到2018年禁止使用的物质和方法的列表。
实施这项禁令的一个关键挑战是如何“基因兴奋剂”可以定量检测在一个独立的个体。毕竟这是他们的DNA的一部分。一组研究人员从预防掺杂研究中心德国科隆体育大学在这个领域上取得了一定的进展,通过开发一个分析方法,该方法能够检测潜在的滥用CRISPR-Cas9系统。他们的工作发表在美国化学学会的分析化学。1
一个明确的Cas9的识别
为首的研究人员教授马里奥Thevis想要调查的蛋白质是否Cas9——从细菌酿脓链球菌血浆样本中可以检测到人类和小鼠模型。“CRISPR-Cas-based基因编辑的关键变量是使用一个核酸内切酶和核糖核蛋白Cas9等。Cas9细菌的起源和人类这种异型生物质,从而是否一个理想人选筛选在人类兴奋剂控制样本作为它的存在表明,故意使用和核酸内切酶的注射,”Thevis告诉188金宝搏备用技术网络。
他们的方法是基于通过immunoaffinity Cas9从等离子体的提取净化,它允许团队集中目标分析物为解理peptidic碎片。这些片段包含一个定义的氨基酸序列分析使用液相色谱-光谱法(质)。“这使得辨识Cas9在复杂的生物基质如人血浆、“Thevis说。
“基因治疗的研究已显示出惊人的生物技术成就,其中一些需要密切监测其滥用的可能性运动不能被忽略,”——Thevis。研究者的第二个目的是探索该方法是否能检测激活和Cas9灭活疫苗。
突变的Cas9基因可能会影响蛋白质的功能,防止能够分裂DNA,但它仍然可以影响基因表达活性形式。Thevis说,“络合与转录因子灭活Cas9允许,例如,基因编码蛋白的过度表达。另外,灭活Cas9引导到一个特定的基因表达的“单一guide-RNA”可以阻止不受欢迎的蛋白质。”He explained that both strategies are additional options that可以假设被用来增加或减少运动中自然产生的激素。结果表明,该方法也适用于检测灭活Cas9通过人血浆样品已经越来越多。
的持续时间的方法能够准确地检测兴奋剂是至关重要的是在运动中使用。科学家们使用了一种在活的有机体内小鼠模型来测试他们的方法,发现单剂Cas9可以检测到8小时后管理。“这是一个相对短的机会之窗,但实质性的改进是可行的,和时间可能会改变不同基因编辑体制下,“Thevis说。
下一个步骤
Cas9不是唯一的蛋白质,可以利用来实现基因编辑,和Thevis指出,这一定是考虑在未来发展的概念验证研究。它还将表单的一部分研究小组在这个领域的下一个步骤。“我们正在密切观察增加测试方法的敏感性和瞄准包括Cas9之外,也非天然的单一guide-RNA目标分析物。这将进一步补充当前方法和可能提供/更好的测试方法的特点,”Thevis总结道。
教授马里奥Thevis莫莉坎贝尔说,科普作家、技术网络。188金宝搏备用
参考:
1。Paßreiter,托马斯,Grogna N, Delahaut P, Thevis m .第一步发现基因兴奋剂CRISPR / ca通过识别SpCas9在等离子体通过HPLC-HRMS / MS。肛门化学。2020;92 (24):16322 - 16328。doi:10.1021 / acs.analchem.0c04445。
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