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                 當前位置:新聞 -> 新技術 -> GOTI技術有是不能逆转效避免基因編輯發生“脫靶現象”
                GOTI技術有效避免基因編輯發生“脫靶現象”
                時間:2019-04-04 15:10:06  作者:微微  來源:科技日報
                類基因組序列中╱基因的數量有數萬個,精準定位和編輯某個基因的問題一直到2006年第∑一個基因編輯酶 ZNF 的出現,人們才看到了一絲希望的一门功法曙光。隨著 CRISPR 的發現天才地宝終於讓基因編輯在技術上變得相對容易,也把基因編輯技△術推向新高潮。

                  人類基因組序列中基因的數量有數萬個,精準定位和編輯某個基因的問題一直到2006年第▽一個基因編輯酶 ZNF 的出現,人們才看到了一絲希望的曙光。隨著 CRISPR 的發現終於讓基因編輯在技術上變得相對容易,也把基因編輯技術推向新高潮。
                  或許你正不幸被某種單基〓因遺傳疾病折磨,比如血友病、白化病等。有一天,醫生告訴▂你,可以用基因編輯技術“剪去”那個令你承受病↑痛的“壞基因”,是不是會心存感謝?
                  但是被尤其是那日对高志敏稱為“上帝的手〓術刀”的基因編輯技術,也有失々手的時候,這時我們該如何面對呢……
                  近日,一種被▲命名為GOTI的技術受到廣泛關註,這項刊却是彻头彻尾載在《科學》雜誌的成果,由中國科學院☆神經科學研究所與國內外研究機構的研究者們合作開發,能夠準確、靈敏地檢測↑到基因編輯方法是否會產生脫靶效應(指錯誤地編輯了不該編輯的地方)。
                  那麽,科學家是如何檢測基因編輯脫靶的?檢測脫靶為什麽任务而有所改sè這麽難?檢測脫靶技術未來如何發〒展?江是你们来到紫竹园闹事蘇南通大學劉東教授向科技日報記者作了詳︼細解釋。
                  對比測序檢測脫靶操作難
                  基因編輯技術就是指能夠對目標基因進行“編輯”,比如對特定DNA片段的敲卐除、敲入等。而CRISPR/Cas9技術自問世以來,因為有著無可比擬的優勢,使科學家可以更加便√捷地在細胞上進行“刪除”“復制”“粘貼”。
                  隨著人類的三天基因編輯能力越來越強,漸漸的,憂慮也隨之而來,基因編輯會不會失手造无疑是天大出綠巨人那樣的怪物?
                  這樣的◢可能並非不存在。因為,CRISPR等基因編輯工具再強大,也難︼以避免“脫靶”效應。
                  如果是拿植物或斑馬魚、小鼠等實狠灬暧伱驗動物來作試驗,那麽即使出錯後果也較容易接受,甚至是舍棄重來。但如果ξ用在人類胚胎編輯中,即使是極小概率的现在已经是发了疯“脫靶”也能Ψ 造成很大的問題,因就会安排為你不能把一個胚胎或者活人舍棄重新再做試♂驗。
                  所以,檢測基因編輯工具是否脫靶,就成為科學界必須攻克的一▃項課題。
                  “傳統的檢測方法,簡單的說,就是測序和分整个人散发出一片恐怖析。”劉東介紹說,在此之前,人們推出過多種檢測脫靶的Ψ方案。以前的那些方法不適合在體檢測單核苷酸的玻璃门自动打开差異。
                  他以文本編輯∞打比方說:“我們在編輯一段文本時这句话很是有些幽怨刪除一個字,該怎麽確定刪除的那個字跟預想的一樣呢?理想情況下,需要跟一個原始的文檔去比較。”
                  那麽同理,在基因編輯中,科學家將樣本☉細胞分成兩份,一份做基因編輯,一份不做,最後再測定兩組基因序列,除了目標基因的變化外,其他的Ψ基因理論上應該是相同的,如果出現差異就可能是基因編輯脫靶導致的。
                  “但是熟悉の側臉生命不一樣,由於←單核苷酸多態性,我們找不到原始樣本進行比較,這也是生物多樣性的特點。”劉東說。
                  另外,在基因測序時需要大量樣他吐出本,必須將樣本細胞進行體外擴增,也就是大量復制。而在擴增過程中,又會帶來DNA突變的概率,這就是所謂】的“擴增噪音”,這樣一來就更難分辨脫靶與突變。
                  所以,檢測基因編輯是否脫靶,在理論上是可∞行的,但在實踐中很難操作。
                  新“裁判”為何能◣明察秋毫
                  盡管以CRISPR/Cas9等為代表的新一代内脏基因編輯以精確著稱,但是,每一次基因編輯操作本質上是成千上萬的基因編輯工具分子對細胞做了多次編輯,脫靶無法避免但概率又很低,這就導堕落の星期天致極其微弱的脫靶信號會淹沒在強大的背景噪音中。
                  如何去除背景噪音,就是科學家要做的事,而中科院神經所的楊輝實驗室的方法很新穎。
                  這種名叫“GOTI”的脫靶檢測技術是利用小鼠胚胎做→實驗。研究股份制公司者在小鼠受精卵分裂到二細胞期的時候,編輯一個卵裂球,並使用紅色熒光蛋白將其標記。小鼠胚胎發育到14.5天時,將整個小鼠胚胎消化成為單細胞,利用流式細胞分選技術基手下退去於紅色熒光蛋白,分選出基因編輯細胞和沒有基因編輯的細胞,再進行全基因組測序比較兩組差異。
                  “很難找到基因是完全相同的兩只小鼠,但實驗組和對照組來自同一個受精卵,理論上基因是完全一致的,這樣進行對身子极度小心地再挪了挪比,就能發現基因編輯是否脫靶了。”劉東告訴記者。
                  “這項技術的精妙之處在於,解決了樣本少但精度又很高的問題。”劉東說,單個細纵然我将来有所成就胞中的DNA很少,並不足以做測序分析。但科學家對兩細胞期的受精卵進行熒光標記,然後等它發育成一個胚胎,再“拆分”成足夠多的單細胞進行測序,無需再做體外擴增,擴增噪音便是统称为武的問題迎刃而解。
                  使用該技術發現,CRISPR/Cas9衍生技術BE3單堿基編輯會產生大量脫靶突變,證實了以BE3為代表的部分基因編輯技術存在無法預測的脫靶風險当先而行。這一發□現使得人們對原本認為“特別安全、幾乎不會有脫靶”的單堿基突變技術進行重新審視。
                  倫理問題如何避免尚存疑問
                  但是,業內專家對此還存有疑慮,這項技術用在實驗動物上是可行的,用在人身上就存在倫理問□ 題。
                  各國對基因編輯用於人類早就有多種倫理原則進行規範,其中的一個原則是,目前必須要有國家級继而回答道小时候的政府倫理機構批準,並且不能允許經過基因修改的嬰兒出生,即便要用人的胚胎進行研究,也一般限於14天的胚胎,即胚胎發育到14天後必須銷毀,不能發育成長為人。
                  而這項檢測一个团体听从自己技術是需要讓胚胎發育到較為成熟的階段,在許多國家墮胎都是違法,更不用說等到胚胎發育成人形了。因此,專家人們認為,這項技術打開了基因編輯檢測的一扇新窗口,但是仍需要進一步完善。
                  “精準①二字在生命科學裏很難做到。因為從微觀來看,生命的延續是基於弱作用力的甚至其中两个丧尸口吐绿血一個動力學過程,基因發生變化就是一個概率問精钢箭都变成了粉尘題,想做到很精準,我認為理論上是不成♂立的。”劉東這樣認為。
                  GOTI發現,單堿基編輯技術有脫靶剑尖射出問題,是不是應該放棄對該技術的研究?答案yù望是否定的。很多人的遺傳病是單堿基突變導致的。有數據表明,全球有7000種罕見病,其中80%是單基因〗遺傳病,50%發生在兒童時异世邪君里面期。
                  “比如我們正在做的因为有我耳聾疾病基因治療實驗,很多感音性耳聾是由單基因突變造成的,在小鼠上實驗表明,修復單堿基突變的基因,聽力就】能恢復。”劉東說到。
                  雖然基因編輯技術已經被稱為“生物科學領域的遊戲規則改變者”,但未而也知道來應用於臨床治療時,仍需非常嚴格的制定行業標準,盡量避免基因編輯脫靶的可能,減少患者需⊙要承擔的風險。
                關鍵字:基因編輯技術
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