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河北科大:替代Cas9的基因組編輯新技術(shù)

2016-05-07 來(lái)源:健客網(wǎng)社區  標簽: 掌上醫生 喝茶減肥 一天瘦一斤 安全減肥 cps聯(lián)盟 美容護膚
摘要:領(lǐng)導這一研究的是河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院生命科學(xué)系的韓春雨(ChunyuHan)副教授。其主要研究方向為真核基因表達調控,特別是和腫瘤相關(guān)的基因。此外,還有表觀(guān)遺傳相關(guān)蛋白,RNA的功能研究,例如,長(cháng)非編碼RNA的功能及其他。

  來(lái)自河北科技大學(xué)、浙江大學(xué)醫學(xué)院的研究人員報告稱(chēng),他們證實(shí)可以利用格氏嗜鹽堿桿菌(Natronobacteriumgregoryi)的Argonaute來(lái)實(shí)現DNA引導的基因組編輯。這一重要的研究成果發(fā)布在5月2日的《自然生物技術(shù)》(NatureBiotechnology)雜志上。

  領(lǐng)導這一研究的是河北科技大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院生命科學(xué)系的韓春雨(ChunyuHan)副教授。其主要研究方向為真核基因表達調控,特別是和腫瘤相關(guān)的基因。此外,還有表觀(guān)遺傳相關(guān)蛋白,RNA的功能研究,例如,長(cháng)非編碼RNA的功能及其他。

  RNA引導的核酸內切酶Cas9是最常用的基因組編輯工具,其利用了RNA-DNA雜合來(lái)特異性地切割基因組序列(2015技術(shù)展望之基因組編輯)。盡管研究人員已設法對Cas9系統進(jìn)行多次改造來(lái)提高它的效率和特異性,它對向導序列-靶序列錯配的容忍以及向導RNA相對容易形成二級結構限制了Cas9-sgRNA系統的實(shí)用性(王皓毅博士:提高CRISPR/Cas9效率和通量的新策略)。

  Argonautes是一個(gè)核酸內切酶家族,其利用5′磷酸化的短單鏈核酸來(lái)作為向導切割靶序列。與Cas9相似,Argonautes在基因表達抑制及抵御外源核酸中起關(guān)鍵作用(CRISPR先驅發(fā)表最新研究成果)。然而,Argonautes在許多方面不同于Cas9。Cas9只存在于原核生物中,而Argonautes在進(jìn)化過(guò)程中保守,存在于幾乎所有生物體中;盡管大多數的Argonautes結合單鏈(ss)RNAs,在RNA沉默中起重要作用,一些Argonautes卻可以結合ssDNAs并切割靶DNA;正確的Cas9結合要求向導RNA必須有一個(gè)3′RNA-RNA雜化結構,而Argonaute結合則不要求特異的一致的向導RNA二級結構;Cas9只可以切割PAM上游的靶序列,而Argonaute不要求靶序列上存在特異的序列。當Argonaute與向導序列結合時(shí),它們可以影響彼此的生物化學(xué)特性,并作為一個(gè)整體起作用。由于以上這些特征,Argonautes已進(jìn)化為一個(gè)能夠執行許多不同任務(wù)的大蛋白質(zhì)家族。

  在這篇NatureBiotechnology文章中作者報告稱(chēng)格氏嗜鹽堿桿菌Argonaute(NgAgo)是一種適合用于人類(lèi)細胞中實(shí)現基因組編輯的DNA引導核酸內切酶。NgAgo可結合大約24核苷酸大小的5′磷酸化單鏈向導DNA(gDNA),有效地生成位點(diǎn)特異性的DNA雙鏈斷裂。這一NgAgo–gDNA系統不需要PAM,初步的特征描述表明它對向導序列-靶序列錯配低容忍,且能夠高效地編輯富含G+C的基因組靶序列。因此,NgAgo–gDNA系統是在哺乳動(dòng)物細胞中實(shí)現基因組編輯的一種精確、有效的工具。

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