CRISPR 2.0 可微调的基因修饰技术

Apr14

CRISPR 2.0 可微调的基因修饰技术

时间:2020/04/14 07:29 | 分类:健康

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CRISPR 2.0 可微调的基因修饰技术

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在日常生活中,我们早已习惯可微调水量和温度的水龙头、可依需要调整亮度的电灯、以及可随喜好改变甜度和冰度的手摇饮料。同理来说,基因修饰技术亦是如此,CRISPRi 作用非常精确,鲜少会影响到目标以外的基因;CRISPRa则可将原来基因表现增加 1,000 倍以上,精准度也非常高。

相较之下,当前最热门的 CRISPR 基因修饰技术就显得僵化许多,因为 CRISPR 作用的原理就是锁定目标基因将其剪下,然后再换上一段修饰完成的基因。所幸分子生物学家也注意到这样的问题,近期更推出 CRISPR 的 2.0 进阶版,预期运用价值和范围将可大幅超越传统的 CRISPR 1.0 技术。

CRISPRi + CRISPRa:基因表现随你调

CRISPR 2.0 技术由美国史丹佛大学的团队所研发,作法是将原先 CRISPR 技术用来剪下和贴上基因的剪刀酵素 Cas9 换掉,改为可降低 (CRISPRi) 或增加 (CRISPRa) 基因表现量的各种酵素。目前 CRISPRi 可将基因表现量压制到原来的 1-10% 左右,且作用非常精确,鲜少会影响到目标以外的基因。CRISPRa 则可将原来基因表现增加 1,000 倍以上,精准度也非常高。由此可知,CRISPRi + CRISPRa 系统可让基因调控的幅度相差 10 万倍以上,相当惊人,也比只能做剪下和贴上的 CRISPR 1.0 技术增加许多应用价值。

基因在天地之间,平衡是王道

人生并不是非黑即白,而生物体更是讲求平衡,过于极端的治疗反而应用价值有限。而目前已知人类许多代谢性疾病和癌症可能是源自基因的异常表现,但基因本身其实没有任何突变或问题。在这种情况下, CRISPR 1.0 技术就无用武之地,因为基因本身若没有问题,单靠剪下贴上是无法表现过高或过低的现象。CRISPR 2.0 技术此时就能扮演导正的角色,而且作用具有时效性和可逆性,可设定在一段时间内发挥功能就好。这对于未来基因医学的运用其实更有潜力,相关临床发展颇令人期待。

探索园地 1. CRISPR 2.0技术原始作者对该技术的深入分析: Gilbert LA et al. Cell 2014; 159:647-61. doi: 10.1016/j.cell.2014.09.029. 2. CRISPR 2.0技术的未来展望与潜在应用: Lau E. Nat Rev Ge 2014; 15:778-9. doi: 10.1038/nrg3850.

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