小说殉死成功目标非编码DNA基因编辑工具
过去的十年目睹了基因编辑领域的重大进步,在一系列科学领域得到应用,从医学和药物开发农业。
CRISPR-Cas 9系统似乎获得了最多的关注来自科学界和媒体;然而,一系列的其他基因编辑技术在全球范围内被利用在实验室。
锌指核酸酶(ZFNs)为例。这些设计DNA结合蛋白,可以针对绑定到特定的基因组序列。可以用它们来引入一个双链断裂在所需的位置,从而使基因编辑。转录activator-like效应核酸酶(取得)限制性内切酶,可用于减少特定序列的DNA在所需的位置。重组腺相关病毒(rAAV)基于基因组工程利用rAAV向量允许插入、删除或替换的活细胞的基因组DNA序列。
与当前基因编辑方法的挑战是,某些技术无法目标DNA的关键区域被称为“黑暗”非编码DNA。我们现在知道百分之一实际上的基因组包含编码DNA。另~ 99%,最初被视为“垃圾DNA”,起着至关重要的作用在调节基因表达,编码促进剂,增强剂,消音器和绝缘体。可以编辑这些基因组开门科学家采取进一步的控制基因的表达。
基因编辑工具箱还在继续增长
索尔克研究所的研究人员已经添加到基因编辑工具箱通过他们的小说被称为细胞间线性化技术单一同源臂捐赠者介导intron-Targeting集成,或简称为殉死。
“我们试图创建一个通用的工具针对这些非编码区域的DNA,这不会影响基因的功能,并使针对广泛的基因突变和细胞类型,“山本说尖吻鲭鲨,co-first作者在纸上和博士后Izpisua Belmonte实验室。“作为一个概念验证,我们专注于一个小鼠模型的早衰突变引起的难以使用现有的基因编辑工具修复。”Their results are published in the journal细胞研究。
新技术是可以针对特定的突变基因敲入方法在活的有机体内。正常的副本有问题的基因插入到DNA突变前的非编码区域的网站。新基因被整合到基因组变异的基因通过DNA修复途径。结果,生物是松了一口气的不利影响突变基因但不发生额外的不良反应的风险,完全取代它。
延长寿命的早衰症小鼠模型
殉死测试有效性的早衰症的小鼠模型,一种罕见的常染色体显性遗传疾病基因突变造成的核纤层蛋白一(LMNA)基因。儿童早衰症可悲的生活平均14年,障碍会导致过早衰老和严重的心脏功能障碍导致动脉硬化。的老鼠模型Hutchinson-Gilford早衰症综合征(hgp)携带Lmna G609G基因呈现相同的生理变化和症状观察到人类。
研究人员插入普通的副本LMNA在实验鼠身上的非编码DNA和观察减少老化的特点在一些组织,包括皮肤和脾脏。他们还发现,基因编辑通过这种技术生产的长寿命的45%控制模型。科学家们说,这段时间在老鼠的生活翻译成大约十年人类寿命的延伸。
“这项研究表明,基因组编辑殉死是一种强大的工具,“说胡安·卡洛斯Izpisua Belmonte,索尔克教授的基因表达实验和论文的资深作者。“这可能有助于制定有效的战略目标基因替换的许多不同类型的突变和开门使用基因编辑工具可能治愈广泛的遗传疾病。”
科学家们的下一个步骤涉及提高殉死的效率通过增加细胞的数量,吸收新的DNA:“具体来说,我们将研究蜂窝系统参与DNA修复的细节进一步完善殉死技术更好的DNA校正,”雷纳Hernandez-Benitez说co-first作者在纸上和博士后Izpisua Belmonte实验室。
参考:铃木等。2019。精确的体内基因组编辑通过单一同源臂捐赠者介导intron-targeting遗传疾病的基因整合修正。细胞的研究。DOI:https://doi.org/10.1038/s41422 - 019 - 0213 - 0。
