作者emily16826 (ann)
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标题[情报] 最新DNA编辑技术-CRISPR/Cas9
时间Sun Mar 19 10:48:56 2017
最近在看的,学弟妹们可以看一下喔,应该是未来的趋势了
来源网址
http://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/?p=55722
「DNA编辑大师」张锋与CRISPR/Cas9基因编辑技术(上)
Posted on 2014/08/26 in 分子生物, 生命科学, 生物科技, 遗传工程
国立台湾大学医学院生理所林世青专任研究助理
麻省理工学院的张锋(Zhang Feng)教授凭藉其发展的CRISPR(Clustered, Regularly
Interspaced, Short Palindromic Repeats)/Cas9(CRISPR-Associated Protein 9)系
统,年仅32岁即荣获2013年《自然》杂志评选之年度新闻人物首位,并获得「DNA编辑大
师」之称号("365 days: Nature's 10," 2013)。
究竟这令人折服的基因编辑技术的发展过程为何呢?西元1987年时,科学家在细菌内发现
一种特殊
核酸内切酶,命名为CRISPR/Cas9,其会辨认外来的DNA并加以切割降解,被认为
是
细菌用以抵抗病毒感染的防御机制(Ishino, Shinagawa, Makino, Amemura, &
Nakata, 1987; Bhaya, Davison, & Barrangou, 2011),若能在病毒感染的第一时间内
就将其DNA降解,即可有效阻止病毒复制。
而到了2012年时,科学家解开了Cas9对於目标DNA的辨认机制,并成功藉由人工方式修改
其专一性,让整个技术有了飞跃性的突破。其
发现Cas9会与其导引RNA(small-guiding
RNA)结合後得到辨认目标序列的能力,从而结合并切割目标DNA,科学家
只需要修改导引
RNA的序列,即可改变Cas9的专一性,命令其转而裁切另一不同序列的DNA(Jiang,
Bikard, Cox, Zhang, & Marraffini, 2013; Jinek et al., 2012)。过去使用的基因剔
除技术:锌指核酸酶(zinc-finger nuclease, ZFN)或TALEN标靶基因剔除工具等,都必
须经由繁复多步骤的基因工程,拼装出能够辨认目标序列的蛋白区位,才得以用来辨认并
切割特定序列(Gaj, Gersbach, & Barbas, 2013)。相较之下,因合成特定序列DNA或
RNA的技术较拼装重组蛋白更为成熟且有效率,仅需数日便可得到特定序列产物,令
CRISPR/Cas9的实行上较ZFN或TALEN更为方便快速。
张锋教授的重大贡献之处,即在於将本来不起眼的CRISPR/Cas9的细菌免疫系统改造成为
一套简单廉价的基因改造工具(Hsu, Lander, & Zhang, 2014),并发现这套系统可以被
用於原核或真核细胞的基因编辑,使得我们可以很简单地自行在实验室编辑各类常见模式
生物,包括酵母菌(DiCarlo et al., 2013)、线虫、果蝇(Kondo & Ueda, 2013)、阿
拉伯芥、斑马鱼、小鼠、大鼠、乃至人类细胞的基因(Sakuma, Nishikawa, Kume,
Chayama, & Yamamoto, 2014)。
CRISPER/Cas9 基因编辑流程:Cas9含有两个内切酶作用位,当作用DNA与特定序列之导引
RNA结合後,Cas9可同时切割该处双股DNA,造成DNA断裂并启动细胞本身的修复机制,此
时有一定机率会使用人工给予的外来模板修复该处,达到基因修饰目的,由此方法可建立
基因修饰之各种模式生物,或往後应用於基因疗法。(来源:作者自绘 )
文献连结
Development and Applications of CRISPR-Cas9 for Genome Engineering
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4343198/
其他有兴趣的自己找罗~
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1F:推 otenkozx: 我现在同事就在做CRIPSR啊 030 这个概念不难,两三年前 03/19 20:02
2F:→ otenkozx: 刚发表就看过了,现在还在等knock out的结果XD 03/19 20:02
3F:→ emily16826: 哎阿~我不做分生好多年..╮(﹋﹏﹌)╭.. 03/20 10:01
4F:推 otenkozx: 只是这真的是很潮的技术呀XD 昂贵的概念,便宜的技术 03/22 16:06