您当前的位置:首页 >> 科技中心 >> 科技进展 >> 其他 >> 正文
基于CRISPR的“等位基因驱动”使基因编辑具有选择精确性和广泛意义
日期:2019-04-29 作者:编译:贾倩 来源:农科智库 点击:
     近日,加州大学圣地亚哥分校的科学家们开发出一种新的基因驱动版本,它为特定的、有利的细微基因变异(也称为等位基因)在种群中的传播打开了大门,该研究发表于4月9日的《自然通讯》杂志上。
    “等位基因驱动”配备了一种引导RNA(gRNA),用于引导CRISPR系统剪除不需要的基因变体,并被该基因的一个优先版本替换。目前研究人员开发了两个版本的等位基因:“复制-切割”(“copy-cutting”)版和更广泛适用的“复制-移植”(“copy-grafting”)版,前者可以使CRISPR系统选择性切除不需要基因,后者可以促进与gRNA裂解选择性保护位点相邻的有利等位基因的传播。
    新的基因驱动使科学家不仅能够编辑遗传信息句子,也能进行逐字编辑(以文字编辑类比),扩展了其通过精确编辑来改变生物体种群的能力。研究人员通过选择性交换单个蛋白质残基(氨基酸)的等位基因驱动将农业害虫对杀虫剂产生抗药性的特定基因替换为原始的自然基因变体,重新赋予其杀虫剂敏感性;同时,研究人员开发出使蚊子对疟疾产生免疫的等位基因驱动,当这种双作用驱动遇到抗杀虫剂等位基因时,它将使用野生型易感等位基因对其进行切割和修复,最后使得几乎所有新出生的后代都对杀虫剂敏感,而对疟疾传播不敏感。利用等位基因的驱动力迫使这些物种回归自然敏感状态,将有助于打破不断增长的、对环境有害的农药过度使用的恶性循环。
    此外,研究还发现这种等位基因驱动产生的错误不会遗传给下一代,这些突变反而产生了一种不同寻常的致命性,被称为“致命的嵌合现象”。这一过程通过立即消除基于CRISPR驱动所产生的不必要突变,有助于提高等位基因驱动的效率。
    这项新技术目前只在果蝇身上得到证实,但它也有可能在昆虫、哺乳动物和植物上得到广泛应用。据研究人员称,等位基因驱动技术的几种变体可以与作物的有利性状结合开发,例如,在贫瘠的土壤和干旱环境中茁壮成长,以帮助养活不断增长的世界人口。等位基因驱动还可用来协助环境保护工作,保护脆弱的地方性物种或阻止入侵物种传播。现在基因驱动和活跃的遗传学系统正被开发用于哺乳动物,科学家们表示,等位基因驱动可能会加速实验室培育出新的人类疾病动物模型菌株,有望使下一代动物模型工程用于研究人类疾病,解决基础科学中的重要问题,有助于开发出新治疗方法。
 
(来源:Eurekalert  北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
注:本网站为公益性网站,若单位或个人不同意刊载本信息请与本站联系。
 
 
版权所有:北京市农林科学院农业信息与经济研究所
电 话: 010-12396(按0转人工) 地 址:北京市海淀区板井曙光花园中路9号
京ICP证090834号 京ICP备09053977号 京公网安备11010802014047