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新一代基因编辑技术在南京大知识世
来源:生物通 发布时间:2016-09-26

内切酶经过改造可以成为强大的DNA编辑工具,比如ZFN、TALEN、风头正劲的CRISPR–Cas系统和引起争议的NgAgo技术。不过这些技术都是通过序列识别来实现靶向切割的,会受到序列偏好的限制。

南京大学的研究团队九月十五日在Genome Biology杂志上发表了一项突破性成果。他们开发了结构引导的DNA编辑新技术,不再受到靶序列的限制。这篇文章的通讯编辑是南京大学医学院附属金陵医院的周国华(Guohua Zhou)研究员、南京大学模式动物研究所的赵庆顺(Qingshun Zhao)教授和朱敏生(Minsheng Zhu)教授。

FEN1(flap endonuclease-1)是一种识别3’ flap结构的内切酶。研究人员将FEN1与Fn1(Fok I)的剪切结构域结合起来,制造了结构引导的DNA编辑工具——SGN。SGN(structure-guided endonuclease)能够识别靶序列与向导DNA(gDNA)形成的3’ flap结构,通过Fn1二聚化对靶序列进行切割。研究显示,一对gDNA可以引导SGN在斑马鱼胚胎的基因组中正确切割报告基因和内源基因。这项研究指出,SGN能特异性识别和捕获目标,准确切割任何DNA序列。

CRISPR–Cas原本是细菌抵御病毒的重要武器,现在它已经成为了基因组编辑的强大工具。CRISPR–Cas不仅操作简便,而且还有着很强的可扩展性,被广泛应用到各种生物中,催生了大量的研究成果。CRISPR激活(CRISPRa)和CRISPR抑制(CRISPRi)特别适合分析非编码RNA的具体功能。前不久,The Scientist杂志联合CRISPR的开发者和使用者共同编写了使用CRISPRa和CRISPRi的入门指南,帮助研究者们更好的研究和调节基因组的编码和非编码区域。

Molecular Cell杂志此前曾推出技术特刊,先容了生物学领域近年来出现的新兴技术。其中一篇文章对RNAi、TALEN和CRISPR这三大基因组编辑工具的核心技术进行了全面比较,并且为基因功能研究提供了一份实用指南。研究者们可以根据自己的需要,简单直观的找到最适合自己的技术。

今年五月,河北科技大学的生物学家韩春雨(Chunyu Han)在Nature Biotechnology杂志上发布了一种可以替代CRISPR–Cas的基因组编辑技术,NgAgo。他的研究团队证实,NgAgo酶可以实现DNA引导的哺乳动物基因组编辑。这项成果一经发表就引起了国内外的强烈关注,至今争议不断。

【来源:生物通】


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