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CRISPR-Cas9基因編輯為何遭遇失敗
點(diǎn)擊次數(shù)：1697 發(fā)布時(shí)間：2019-4-2
如今，在一項(xiàng)新的研究中，來(lái)自荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的研究人員鑒定出一種當(dāng)CRISPR-Cas9使用不當(dāng)時(shí)導(dǎo)致這些不需要的突變產(chǎn)生的機(jī)制。這可能導(dǎo)致休眠的基因表達(dá)，因而可能是非常危險(xiǎn)的?；谶@一發(fā)現(xiàn)，他們構(gòu)建出一個(gè)檢查清單。使用這個(gè)檢查清單將會(huì)這種有害機(jī)制激活，并且讓利用CRISPR-Cas9進(jìn)行基因編輯變得更加安全
與很多有機(jī)體一樣，人類(lèi)細(xì)胞含有的每條染色體都存在兩個(gè)拷貝：一個(gè)拷貝來(lái)自父親，另一個(gè)拷貝來(lái)自母親。這些染色體拷貝幾乎是*相同的，但是它們?cè)谠S多基因中存在著很小的差異。這些較小的變化導(dǎo)致不同個(gè)體之間的遺傳差異。對(duì)每條染色體而言，存在一個(gè)備份可能聽(tīng)起來(lái)像是一件好事。然而，這些研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)與基因編輯工具CRISPR-Cas9相結(jié)合時(shí)，這會(huì)引起問(wèn)題。論文通訊作者Jean-Marc Daran博士說(shuō)，“當(dāng)將CRISPR-Cas9用于靶向人類(lèi)等雜合有機(jī)體中的單條染色體時(shí)，一種自然修復(fù)機(jī)制就會(huì)被激活。事實(shí)證實(shí)這種機(jī)制使用這條染色體的另一個(gè)拷貝作為修復(fù)它的DNA的模板。”
通常情形下，使用CRISPR-Cas9的基因編輯專(zhuān)家能夠通過(guò)引入一段新的DNA序列來(lái)改變細(xì)胞的部分基因組。Cas9蛋白在靶位點(diǎn)上切割DNA，之后細(xì)胞有望使用這段新的DNA來(lái)修復(fù)它的DNA。因此，新的基因就能夠被引入。Daran說(shuō)，“當(dāng)然，當(dāng)這種修復(fù)機(jī)制使用另一條染色體而不是這段新引入的DNA作為模板時(shí)，基因編輯將不會(huì)取得成功。”由于利用另一條染色體進(jìn)行DNA修復(fù)的效率更高，利用預(yù)期的DNA片段進(jìn)行DNA修復(fù)幾乎從不會(huì)發(fā)生。更糟糕的是，雜合性丟失也可能會(huì)發(fā)生，這會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的健康后果。處于休眠狀態(tài)的致病基因---比如導(dǎo)致癌癥的基因---可能會(huì)表達(dá)