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“基因魔剪”讓癌癥建模更準確高效

2019-04-17 11:00:00 來源: 科技日報 作者: 張夢然

科技日報北京4月16日電 (記者張夢然)據開放獲取期刊《基因組醫學》16日公開的一項研究,美國科學家報告了一種建立癌癥小鼠模型的新方法——利用有“基因魔剪”之稱的CRISPR/Cas9系統快速將癌癥相關基因敲入小鼠的DNA中。該方法以前所未有的高效,滿足了快速準確建立動物模型的需求。

研究通訊作者、麻省大學醫學院RNA療法研究所的王文說:“現有用來敲入致癌基因以建立癌癥模型的方法要么效率很低,要么難以控制敲入位置和敲入的拷貝數。CRISPR/Cas9使得在目標基因座插入大片段DNA成為可能,并且可應用于實驗室的人類細胞以及小鼠中。我們研發出了一個新的系統——CRISPR-SONIC,可以在肝癌小鼠模型中靈活進行基因敲入,且準確率很高。”

CRISPR/Cas9系統由一段向導RNA和Cas9酶組成。為了將致癌基因插入活小鼠的基因組,團隊使用了具有2個向導RNA的CRISPR/Cas9,進行了一個三步驟的操作。首先,其中一個向導RNA和Cas9酶一起對目標DNA位置進行切割;第二步,另一個向導RNA和Cas9會對一個DNA環(即質粒供體)進行切割;第三步則是將已經被切割成線狀的質粒環插入目標位置。

該方法在實驗室細胞中得到成功檢驗,也在小鼠身上完成了測試。團隊觀察到在使用了CRISPR-SONIC后,樣本中約有10%的肝臟細胞成功帶上了綠色熒光蛋白(GFP)。這相對于之前那些方法大約0.5%的敲入效率來說,是一個巨大的提升。

該技術亦可用于建立生物發光癌癥模型,讓研究者們實時監測癌細胞的生長和癌癥發展。

總編輯圈點

CRISPR的威力在科學界無人不曉。去年引起軒然大波的基因編輯嬰兒的事件后,它也為一般公眾所知。這項簡易廉價卻高能的生物技術尚未完全發揮其潛力。此次它幫助建立癌癥動物模型,在該方向走出重要一步。而很多其他疾病模型的創建也將從中獲得啟示。這類應用可能是CRISPR目前最直接造福人類的手段。

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責任編輯: 夏青
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