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来源:本站原创  作者:admin  更新时间:2019-07-03  浏览次数:
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F3DM,旗下的F0,Collins团队设计一种简单的模块化...近日一种快速检测寨卡病毒的试纸产生它的出现或许能够降低小头症婴儿的出生率这种奇异的方法来自CRISPR技术这个自2013年以来风靡世界的基因编辑技术正在生物医学研究领域引起一场巨变寨卡病毒肆虐全球为了对抗它科学家一边积极寻找预防的方法一边也在开发快速检测的方法近日一个由美国哈佛大学维斯生物启发工程研究所合成生物学家JamesCollins博士领导的国际合作小组开发出一种低成本的基于试纸的快速诊断系统该系统能够毒株特异性地检测寨卡病毒而且它可能很快被用来在现场筛查血液、尿液或唾液样品相关研究结果于2016年5月6日在线发表在Cell期刊上这种试纸的灵感诞生自2014年埃博拉病毒暴发期间JamesCollins团队发现埃博拉病毒可以被一种特异性RNA标记之后他们又发现这种特异性RNA不仅能够标记埃博拉病毒的遗传特点序列而且能够标记包括寨卡病毒、SARS冠状病毒、麻疹病毒、流感病毒、丙肝病毒和西尼罗河病毒在内的其他RNA病毒的遗传特征序列研究人员认为这种方法有朝一日能够用于在现场鉴定血液、尿液或唾液样品中的病毒这种奇妙的方法就是CRISPR/Cas9技术为了让新的试纸可以有效地检测在血液、尿液和唾液中存在的极低浓度的病毒Collins团队设计一种简单的模块化工作流程由扩增、寨卡病毒检测和CRISPR/Cas9辅助的毒株鉴别三个步骤组成作为一种源自细菌免疫系统的基因编辑机制CRISPR/Cas9系统可以识别寨卡病毒基因组中特异的核酸序列"寨卡病毒是一种RNA病毒该方法通过RNA的体外反转录和扩增得到相同序列的DNA这些DNA便可以被CRISPR系统识别"中国科学院生物物理研究所研究员刘光慧在接受《中国科学报》记者采访时解释说CRISPR是何方神圣CRISPR是"规律成簇间隔短回文重复"的英文缩写来自细菌体内肩负着细菌免疫的"重任"它驱赶外来DNA的过程并不复杂第一CRISPR把病毒DNA的片段整合进细菌自己的基因组然后转录出RNA之后CRISPRRNA就能通过互补序列结合病毒基因组并利用细菌表达CRISPR相关核酸酶也就是Cas酶切割病毒的DNA阻止病毒完成其功能在完成了对外来病毒快速精确打击后细菌还可以将整合过的基因组的序列传递给下一代细菌就像人类的遗传系统让下一代免受相同病毒的骚扰其中Cas酶起到了至关重要的作用为了更好地利用这一技术工具不少实验室解析了这种酶的精确分子机制探索其如何靶向作用于DNA的2014年来自美国伦斯伯克利国家实验室和加州大学伯克利分校的研究人员解析了这一叫作Cas9的细菌酶在病毒感染过程中是如何在RNA序列的引导下识别和降解外源DNA并且实现了在动物和植物细胞中的靶向遗传修饰通过结合单分子成像和大量的生化试验该研究小组证实Cas9的基因组编辑能力是通过称作为"PAM"的短DNA序列来实现的南方医科大学公共卫生与热带医学学院副院长、教授陈晓光在接受《中国科学报》记者采访时表示CRISPR/CAS9是2013年以来风靡世界的基因编辑技术但将该技术应用于病原体的检测则才见于2016年5月6日在线发表在Cell期刊上Collins等的研究报道"因此CRISPR检测方法是一种全新的、划时代的病原检测新技术将对病原检测/传染病诊断带来革命性的影响"下一个诺贝尔奖从1953年沃森和克里克发现DNA双螺旋结构到2000年人类基因组计划完成人类一直处于对基因组的了解和认知阶段而CRISPR技术的快速发展和广泛普及实现了从认识基因组到主动操控基因组的时代跨过可以说CRISPR的发现将为人类提供了认识和实现病毒免疫的捷径而且它正在生物医学研究领域引起一场巨变因为相比较其他基因编辑手段CRISPR使用起来廉价、迅速且简单早期实验室发现的"锌指核酸酶"需要花费5000多美元才能订购到而且它们很难进行基因改造但是CRISPR却大不相同:它依靠一种利用引导性RNA分子将其导向目标DNA随后被称为Cas9的酶对目标DNA进行切割从而实现目标基因序列的缺失或插入想要的序列通常研究人员需要订购的只是RNA片段全部花费只有30美元"CRISPR系统的优势在于其操作简便、低价高效CRISPR系统的出现大大降低了基因组编辑的技术门槛为动植物的精准基因操作提供了强有力的技术支持使得科研界全面进入高速高质高量的基因编辑时代同时为开发基于基因编辑的人类疾病治疗手段提供了无限可能性"刘光慧总结道这让CRISPR很快席卷全球实验室研究人员期望利用它调整人类基因以排除疾病创造生命力更加坚强的植物并且消灭病原体去年伦敦帝国学院的研究团队通过基因编辑使疟蚊丧失生育能力并将这一性状传播到群体中这项发表的研究论文提到冈比亚按蚊是撒哈拉以南非洲危险疟原虫的主要携带者研究人员对冈比亚按蚊进行了遗传改造让它们携带了一种破坏雌蚊子卵子生成的改造基因基因驱动让这个基因加速传递给蚊子后代进而传播至整个种群应用前景亟待开发既然CRISPR可以检测出寨卡病毒那么是否可以同理应用到其他病毒呢"目前Collins等发明的检测体系主要针对寨卡病毒但稍加调整该体系理论上可以用于几乎所有的RNA病毒若进一步与韩春雨等的发明相结合还可能用于DNA病毒的检测因此该检测体系的应用前景非常广阔"陈晓光认为不过刘光慧进一步指出:"虽然理论上CRISPR检测寨卡病毒的方式能够被复制到其他病毒的检验中但关键是能否从待测病毒基因组中找到专属特异的核酸序列从而最大可能地排除非特异识别导致的假阳性"而且目前Collins研究中所用的病例标本只是一例感染寨卡病毒的猴真正要从实验室走向实际应用还需要大量的实际样本来检验"毕竟实验室研究与临床和现场的检测还有许多的不同"陈晓光补充道"还需要解决的尚有CRISPR/CAS9技术常见的脱靶效应如果这个问题得不到妥善解决应用到人体CRISPR/CAS9就可能在RNA/DNA上乱切从而造成许多意想不到的副作用"虽然还有很长的路要走但这更激发了人类对于CRISPR的研究热情今年2月加州大学昆虫学专家也曾在NatureReviewGenetics杂志上发表技术综述中提到近年来突飞猛进的基因组编辑技术特别是CRISPR技术大大推动了基因驱动的发展速度基因驱动与CRISPR等工具的结合可以帮助人们通过经济环保的方式减少或消灭蚊媒疾病去除外来的入侵物种逆转生物的杀虫剂和除草剂抗性除此之外"迅猛发展的CRISPR系统将会为未来的临床应用提供有力的技术手段如利用CRISPR系统构建疾病模型用于靶向药物的挑选以及利用该系统对单基因突变所致的遗传病进行突变基因靶向矫正的基因治疗等"刘光慧提到CRISPR:让寨卡病毒无所遁形_养生资讯_养生之道网 养生之道网导读:这种神奇的方法就是CRISPR/Cas9技术立刻能感受到灵敏的油门反应与迅猛的强劲动力。挑选电动驾驶模式。