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“基因魔剪”让癌症建模更准确高效

快速将致癌基因敲入小鼠DNA中
2019-04-17 13:50:23
来源:科技日报 作者:张梦然 评论:0
导语:据开放获取期刊《基因组医学》16日公开的一项研究,美国科学家报告了一种建立癌症小鼠模型的新方法——利用有“基因魔剪”之称的CRISPR/Cas9系统快速将癌症相关基因敲入小鼠的DNA中。该方法以前所未有的高效,满足了快速准确建立动物模型的需求。
  据开放获取期刊《基因组医学》16日公开的一项研究,美国科学家报告了一种建立癌症小鼠模型的新方法——利用有“基因魔剪”之称的CRISPR/Cas9系统快速将癌症相关基因敲入小鼠的DNA中。该方法以前所未有的高效,满足了快速准确建立动物模型的需求。

  研究通讯作者、麻省大学医学院RNA疗法研究所的王文说:“现有用来敲入致癌基因以建立癌症模型的方法要么效率很低,要么难以控制敲入位置和敲入的拷贝数。CRISPR/Cas9使得在目标基因座插入大片段DNA成为可能,并且可应用于实验室的人类细胞以及小鼠中。我们研发出了一个新的系统——CRISPR-SONIC,可以在肝癌小鼠模型中灵活进行基因敲入,且准确率很高。”

  CRISPR/Cas9系统由一段向导RNA和Cas9酶组成。为了将致癌基因插入活小鼠的基因组,团队使用了具有2个向导RNA的CRISPR/Cas9,进行了一个三步骤的操作。首先,其中一个向导RNA和Cas9酶一起对目标DNA位置进行切割;第二步,另一个向导RNA和Cas9会对一个DNA环(即质粒供体)进行切割;第三步则是将已经被切割成线状的质粒环插入目标位置。

  该方法在实验室细胞中得到成功检验,也在小鼠身上完成了测试。团队观察到在使用了CRISPR-SONIC后,样本中约有10%的肝脏细胞成功带上了绿色荧光蛋白(GFP)。这相对于之前那些方法大约0.5%的敲入效率来说,是一个巨大的提升。

  该技术亦可用于建立生物发光癌症模型,让研究者们实时监测癌细胞的生长和癌症发展。

  总编辑圈点

  CRISPR的威力在科学界无人不晓。去年引起轩然大波的基因编辑婴儿的事件后,它也为一般公众所知。这项简易廉价却高能的生物技术尚未完全发挥其潜力。此次它帮助建立癌症动物模型,在该方向走出重要一步。而很多其他疾病模型的创建也将从中获得启示。这类应用可能是CRISPR目前最直接造福人类的手段。

(责任编辑:韩梦晨)

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