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      基因驅(qū)動修改為運行等位差事
      
			
      
				2019-04-11 14:32:25
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      新的基因驅(qū)動系統(tǒng)引入了非常適合傳遞相對輕微的遺傳變異的齒輪，即僅涉及一個或幾個堿基對的等位基因變體。典型的基因驅(qū)動系統(tǒng)配置為復制相對較大的DNA貨物序列。新的基因驅(qū)動系統(tǒng) - 或等位基因驅(qū)動系統(tǒng) - 有利于或不利于選擇的等位基因，并有望加速復雜基因型的組裝，這些基因型可能包括“點突變等位基因與插入轉(zhuǎn)基因相結(jié)合，用于多種研究和應用目的”。說它的創(chuàng)造者。
      

      基因驅(qū)動修改為運行等位差事
      

      等位基因驅(qū)動來自加州大學圣地亞哥分校(UCSD)的細胞和發(fā)育生物學教授Ethan Bier博士的實驗室。根據(jù)Bier及其同事的說法，等位基因驅(qū)動裝置配備了指導RNA(gRNA)，該指導RNA指導CRISPR系統(tǒng)切割基因的不需要的變體，并用該基因的首選版本替換它。新驅(qū)動器擴展了科學家通過精確編輯修改生物種群的能力。
      

      在其潛在應用的一個實例中，已經(jīng)變得對殺蟲劑具有抗性的農(nóng)業(yè)害蟲中的特定基因可以被原始的天然遺傳變體替代，所述原始天然遺傳變體使用選擇性交換單個蛋白質(zhì)殘基(氨基酸)的同一性的等位基因驅(qū)動賦予對殺蟲劑的敏感性。
      

      除了農(nóng)業(yè)應用之外，攜帶疾病的昆蟲可能成為等位基因驅(qū)動的目標。
      

      “如果我們將這種正?；膅RNA整合到基因驅(qū)動元件上，例如，設計用于免疫蚊子抵抗瘧疾，那么所產(chǎn)生的等位基因驅(qū)動將通過群體傳播。當這種雙重作用驅(qū)動器遇到抗殺蟲劑的等位基因時，它將使用野生型易感等位基因進行切割和修復，“比爾說。“結(jié)果是，幾乎所有新出現(xiàn)的后代都會對殺蟲劑敏感，并且對瘧疾傳播不敏感。”
      

      新系統(tǒng)的詳細信息出現(xiàn)在4月9日的自然通訊期刊上，標題為“在果蠅中有效的等位基因驅(qū)動。”這篇文章描述了比爾的團隊如何測試等位驅(qū)動的兩種配置：復制切割，其中一個非優(yōu)先等位基因選擇性地靶向Cas9 /指導RNA(gRNA)切割，以及更通用的方法，復制移植，其允許選擇性遺傳位于gRNA切割位點附近的所需等位基因。
      

      “復制切割涉及Cas9-gRNA復合物選擇性切割一個等位基因變體，然后進行同源定向修復(HDR)介導的修復和替換，用反式提供的同一基因的不可切割等位基因，”該文章的作者寫道。“第二種，更普遍適用的等位基因驅(qū)動形式，我們稱之為復制移植，涉及復制短基因組間隔，其包含接近gRNA切割位點的有利等位基因。在拷貝嫁接的情況下，優(yōu)選的等位基因與抗gRNA切割的相鄰序列相關(guān)。
      

      雖然在果蠅中得到證實，但新技術(shù)還具有在昆蟲，哺乳動物和植物中廣泛應用的潛力。據(jù)研究人員稱，等位驅(qū)動技術(shù)的幾種變異可以通過作物的有利特性組合來開發(fā)，例如，在貧瘠的土壤和干旱環(huán)境中茁壯成長，以幫助養(yǎng)活不斷增長的世界人口。除了環(huán)境應用，等位基因驅(qū)動應該使動物模型的下一代工程能夠研究人類疾病，并回答基礎科學中的重要問題。
      

      “迫使物種使用等位基因驅(qū)動器恢復其自然敏感狀態(tài)將有助于打破不斷增加的環(huán)境破壞性農(nóng)藥過度使用的向下循環(huán)，”加州大學圣地亞哥分校Bier實驗室項目科學家Annabel Guichard博士指出，該論文第一作者。
      

      “這項研究的一個意想不到的發(fā)現(xiàn)是，這種等位驅(qū)動器產(chǎn)生的錯誤不會傳遞給下一代，”她補充說。“這些突變反而產(chǎn)生了一種不同尋常的殺傷力形式，被稱為'致命鑲嵌現(xiàn)象'。這個過程通過立即消除基于CRISPR的驅(qū)動器產(chǎn)生的不必要的突變，有助于提高等位基因驅(qū)動器的效率。“
      

      致命鑲嵌現(xiàn)象主要消除NHEJ誘導的突變并有利于功能性抗切割等位基因的遺傳。
      

      比爾團隊表示，他們的等位驅(qū)動方法，通過致命鑲嵌現(xiàn)象和他們稱之為陰影驅(qū)動的跨代驅(qū)動過程，可以“在改善健康和農(nóng)業(yè)方面具有廣泛的實際應用，并大大擴展了活躍的遺傳工具箱”。
      
			

			
        
      
			
      
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