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CRISPR/Cas:新一代基因编辑技术

基因编辑技术是指对DNA目标序列进行插入、删除或序列改变的操作方法。基因编辑技术的不断发展、创新和改良,推进了对基因生物学功能的研究。在CRISPR/Cas出现之前,科学家只能通过对庞大的突变体库进行筛选,或通过繁琐耗时的同源重组等方式来对DNA进行编辑。CRIS-PR/Cas技术突破了基因编辑的瓶颈,为基因编辑提供了一把精确的手术刀和显微镜。科学家们利用这一技术可对基因进行精确的定位切割,用来删除、插入、替换生物体内的目标基因,从而实现对基因功能的深入研究,或对大片段进行克隆。1 CRISPR/Cas——起源CRISPR/Cas技术的发现源自对细菌自身防御系统的研究。CRISPR/Cas系统是细菌在抵抗病毒、噬菌体等外源DNA的过程中进化发展而来的自我防御系统。科学家发现,当细菌受到病毒攻击时,会作出以切割破坏外源DNA为目标的防御反应。在细菌和古细菌基因组中广泛存在一系列成簇排列、高度保守的DNA重复序列,被称作“规律间隔成...  (本文共6页) 阅读全文>>

《科学中国人》2017年20期
科学中国人

关于CRISPR/Cas9基因编辑技术的研究进展及应用前景

1、研究目的所谓的基因编辑技术指的就是研究人员为了使得特定的某种目的能够被达成,而去修饰动物的遗传组成的过程,这以技术综合性以及挑战性相对较强,其对于整个基因遗传学的发展有着极为重要的意义。基因编辑技术的应用能够使得相关人员精确的对DNA进行添加、删除、置换操作,进而使得基因能够依照人们意愿所呈现。CRISPR/Cas9系统是通过对一种RNA的调控来达到DNA修饰的目的的基因编辑工具,其本质为叫锌指核酸酶和转录激活因子样效应物核酸酶,和其他基因编辑工具相比,此种基因编辑工具打靶在标准型以及高效性上所具有的优势性更加明显,并且其在设计上更加容易操作,所具有的特异性也更加突出。2、研究现状CRISPR/Cas9的兴起时间是1987年,研究人员以日本科研人员为主,其在大肠杆菌的基因组中发现了以相互间隔状态所存在的短文序列,这些短文序列的存在可以在一定程度上给予细菌和古细菌免疫性,基于这一点当时就有研究人员提出CRISPR/Cas9可能...  (本文共1页) 阅读全文>>

《中国医学伦理学》2017年08期
中国医学伦理学

CRISPR/Cas9基因编辑技术在临床研究中的伦理审查问题探讨

重庆400037)1 CRISPR/Cas9基因编辑技术2013年诞生的CRISPR/Cas9基因编辑技术比ZFNs技术和TALENs技术有准确性高、脱靶率低、技术要求简单、易操作和价格低廉的优点[1]。理论上每个基因均可由CRISPR/Cas9编辑,例如用CRISP R/Cas9技术编辑生殖细胞的致病单基因,可彻底解决某些家族遗传病。但CRISPR/Cas9基因编辑技术仍存在Cas9蛋白不能对任意序列进行切割和导致切割其他非特异位点即较高脱靶效应的缺点。即使《科学》杂志2015年底报道美国麻省理工学院张锋教授团队创建3个新版本的Cas9酶具有更低的CRISPR脱靶效应,却仍不能保证其安全性和研究合法化的充足理由[2]。迄今尚无基因编辑技术的准确率达到100%,而编辑人类生殖细胞必须达到100%的准确率。即使有100%准确率,也不能随意编辑人类生殖细胞。主要涉及被改造基因带来的深远影响无法预测,不可逆改造的生殖遗传无法纠错,影响...  (本文共5页) 阅读全文>>

《中国医学伦理学》2017年08期
中国医学伦理学

基因编辑技术的风险及法律分析

基因编辑是指在基因组上进行DNA序列的敲除、插入、定点突变以及组合编辑等,实现基因功能与调控元件的系统研究。[1]这种技术利用生物工程核酸酶作为“分子剪刀”,可以在基因组中的指定位置切割DNA,可以精确地定位到基因组的某一位点上,在这特定位点上剪断目标DNA片段并插入、替换或者去除基因片段。基因编辑模拟了基因的自然突变,但是突变却是定向的,可以按照编辑者的需要定向的修改并编辑原有的基因组,实现“编辑基因”。基因编辑技术带给人们前所未有的福利,在医学上的应用前景尤为明显:通过基因编辑修饰人体细胞,治疗人类先天遗传疾病,如地中海贫血症;治疗因后天基因突变产生的疾病,如癌症(目前已有一例临床成功的报道);还能治疗后天免疫缺陷,如艾滋病等。通过在胚胎阶段进行基因编辑可以防止后代患有先天家族性遗传病或者其他疾病。通过基因编辑还可获得人类不具备的性状和能力。有基于以治疗疾病为目的的基因增强,如提高免疫力;也有非基于治疗疾病为目的的基因增强如...  (本文共4页) 阅读全文>>

《电脑与电信》2008年02期
电脑与电信

移动录像&摄影编辑技术

(2007-082-KOITA)技术概要:Phonetoshop:以手机为基板的录像编辑解决方案;Photo Magic:手机摄影变形或编辑解决方案;Phone Animator:手机摄影卡通片制作解决方案;Phone Avatar shop:手机卡通片动画精灵(Avatar)制作解决方案;Phone Face shop:手机面容感应和形象合影解决方案。转让技术开发产品:无线多媒体解决方案开发技术①无线录像编辑技术(编辑及...  (本文共1页) 阅读全文>>

《中国科技奖励》2017年03期
中国科技奖励

基因编辑技术会用来改良人类吗?

编辑T细胞成功将一个白血病女婴的病情控制,为其赢得宝贵的治疗时间,之后又有10名儿童接受了类似疗法,这一消息极大地振奋了科学家对于基因编辑治疗疾病的信心。2016年6月,美国批准全球第一个利用CRISPR/Cas9技术进行癌症治疗的人体临床试验。11月,四川大学华西医院肿瘤科主任卢铀团队在国际上率先开展了一例基因编辑技术治疗转移性非小细胞肺癌的临床试验,有望建立肺癌治疗新方法。另外,北京大学已申请利用类似方法治疗另外3种癌症的临床试验,目前正在招募志愿者,计划于2017年实施。有媒体不禁惊呼,基因编辑治疗时代已经到来。其中最令人激动的莫过于用基因编辑技术治疗艾滋病,这也是目前最热门的研究领域。据美国临床试验数据库信息,目前全球已有7项针对艾滋病的基因编辑治疗临床试验正在开展,其中美国Sangamo生物技术公司走在最前面,该公司利用锌指核酸酶技术对T细胞的CCR5基因进行编辑,在针对10位艾滋病患者的临床I期试验中取得良好效果,目...  (本文共2页) 阅读全文>>