SATI基因编辑可以取代CRISPR

时间:2021-06-22 03:39       来源: 未知

使用众所周知且功能强大的CRISPR-Cas9等工具编辑各级活细胞和生物体内基因的能力,是现代生物学中最复杂,最有用的进步之一。然而,该技术受到无数安全问题的限制。

SATI基因编辑可以取代CRISPR

现在,Salk研究所的科学家们开发了一个潜在的游戏改变者-一个名为SATI的新基因编辑器(细胞间线性化单同源臂供体介导的内含子-靶向整合)。该工具解决了现有基因编辑平台的多种局限性。

在不造成伤害的情况下改变生物体内的基因并不容易。CRISPR-Cas9可以在缺陷位点切割DNA并允许插入新的基因拷贝,但是在该过程中,在剪接区段的边缘周围可能发生任何数量的无意改变,其效果是未知的并且可能是致命的。非分裂细胞也是众所周知的基因编辑难题-但它们构成了身体组织的大部分。

SATI本身也是在Salk开发的一种新形式的基因工程的进步,称为同源独立靶向整合(HITI),它可以将新基因引入DNA而不必切除旧基因。该技术使用另一种DNA修复途径整合新DNA。

然而,HITI无法纠正所有突变,因为它无法从DNA链中去除缺陷区段。

SATI使用两种不同类型的DNA修复机制中的任一种将插入的DNA片段整合到基因组中。这使得它更通用,更不容易出错。

此外,它的目标是DNA的非编码部分,因此它最大限度地减少了在基因组中引入不需要的变化的可能性。科学家们希望最终能够使用SATI来预防遗传疾病,例如导致进行性瘫痪和死亡的亨廷顿舞蹈病等神经系统疾病。它可用于固定不同类型的突变,无论它们是否涉及在分裂和非分裂状态下在多种细胞谱中去除,替换或添加部分DNA链。

正常的DNA修复机制将确保插入的小基因与缺陷基因一起成为生物体基因组的一部分。因此,它可以发挥靶基因的正常作用,而不会破坏基因组的其余部分,从而显着降低突变的有害作用。这被称为“闯入”。

开发技术

科学家使用了一个小鼠实验模型,该模型显示了一个特定蛋白质中氨基酸序列发生单一变化的影响,这是由单点突变引起的,其中LMNA基因中的一个核苷酸被替换或缺失。这导致老鼠在其生命早期出现衰老迹象,这种综合症称为早衰。使用当前的基因组编辑工具不容易修复这种突变。

使用SATI,研究人员成功地在DNA的非编码区段中的靶位点插入了缺陷的良好拷贝,使身体将其掺入正常的DNA链中。这有助于产生正常的蛋白质产物,纠正早衰的基本缺陷。

他们发现该基因开始正常运作,逆转衰老的迹象,并使小鼠的寿命延长45%。从人的角度来说,这相当于10年的生命!

通过这一成功的概念验证实验,科学家得出结论,该方法可用于编辑基因组以用于广泛的应用。他们计划进一步完善和扩展这项技术,以便一次在更多的细胞中使用。随着程序的优化,他们期待更好的结果。

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