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      一種控制基因組編輯的新方法
      
			
      
				2019-04-12 09:35:56
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      巴斯大學和卡迪夫大學的科學家發(fā)明了一種可以隨意可靠地轉(zhuǎn)換蛋白質(zhì)表達的生物開關。該開關可以控制基因組編輯工具，這些工具可能有一天會通過整個群體調(diào)節(jié)所需遺傳變化的級聯(lián)。
      

      一種控制基因組編輯的新方法
      

      這種新的轉(zhuǎn)換方法應適用于任何物種中的任何蛋白質(zhì)，并使用廉價，無毒的氨基酸作為控制開關 - “開啟”模式需要存在稱為BOC的氨基酸。
      

      與其他報道的開關相比，這種方法不使用抗生素，消除了選擇細菌抗生素抗性的風險，也沒有“滲漏” - 即使處于“關閉”模式也表達蛋白質(zhì)的情況，這是一個問題。目前依賴溫度或光照的方法。該開關是一種與賴氨酸相似的氨基酸，價格便宜，豐富，無毒，應該是環(huán)保的。
      

      Bath和Cardiff的研究小組成功地證明了培養(yǎng)細胞和早期小鼠胚胎的轉(zhuǎn)換，在沒有BOC的情況下沒有任何可檢測的靶蛋白表達活性。
      

      該方法擴展了稱為遺傳密碼擴展的原理。為了證明該原理，研究小組使用攜帶基因的轉(zhuǎn)基因小鼠，使其皮膚在紫外線下發(fā)出綠光。當適用于基因組編輯的遺傳密碼擴展工具包存在于來自小鼠的胚胎中時，它們的基因組DNA被有效地編輯以去除熒光基因，但僅在存在BOC時。在沒有BOC的情況下，沒有進行編輯。以這種方式編輯的胚胎可以發(fā)育成沒有發(fā)熒光的小鼠，但是沒有BOC沒有發(fā)生編輯，因此這些小鼠保持綠色。
      

      該研究發(fā)表在“科學報告”雜志上。
      

      該開關提供了通過添加BOC來控制大量生物過程的潛力。這些可能包括研究和實際應用，在實驗室試管，整個動物或兩者。例如，它可用于解決某些蛋白質(zhì)如何影響培養(yǎng)物或動物細胞的老化。臨床上，它可以提供一種開啟蛋白質(zhì)以增強再生過程的手段，并且可以在基因治療中提供新的控制層。
      

      一個令人興奮的潛在應用是在基因驅(qū)動技術中使用開關?；蝌?qū)動器可以使用CRISPR-Cas9系統(tǒng)，確保有性繁殖物種中的所有后代遺傳特定的遺傳片段，克服有性遺傳可能賦予其遺傳的50%遺傳機會。
      

      基因驅(qū)動賦予的特征可以通過群體快速傳播，無論它們是否有利 - 例如使用基因驅(qū)動進行試驗以在蚊子中傳播使雌性不育的基因，意圖使瘧疾傳播的群體崩潰昆蟲。
      

      但是，在可能授權基因驅(qū)動器使用之前，必須滿足多個挑戰(zhàn)。一旦啟動，它們很難或無法控制，并且可能在比預期更廣泛的區(qū)域內(nèi)工作，例如跨越國際邊界。它們可能會產(chǎn)生意想不到的環(huán)境后果或產(chǎn)生阻力。通過使Cas9 BOC-switchable承諾改善這些問題來調(diào)節(jié)基因驅(qū)動。
      

      負責生物與生物化學系巴斯團隊的Tony Perry教授說：“我們的轉(zhuǎn)換是通過遺傳密碼擴展來控制任何蛋白質(zhì)表達的一種方式。
      

      “我們的工作與眾不同之處在于它有可能成為遠距離環(huán)境友好型交換機，這是以前的方法無法實現(xiàn)的。例如，您可以根據(jù)需要通過在飼料中添加或去除BOC來控制牲畜群中的基因驅(qū)動活動。
      

      “基因編輯在生物科學領域具有巨大潛力，從生物醫(yī)學到糧食安全，昆蟲，植物和動物。”
      

      共同作者，來自卡迪夫的Yuhsuan Tsai博士說：“雖然中行提供了一種有吸引力且有前景的控制編輯手段，但我們現(xiàn)在正在努力解決剩余的挑戰(zhàn)并消除系統(tǒng)中的皺紋。”
      
			

			
        
      
			
      
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