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清华倪建泉研究组在《美国科学院院刊》发文揭示一种全新的基因编辑系统

  清华新闻网11月8日电 11月4日,清华大学医学院倪建泉教授研究组在《美国科学院院刊》(PNAS)发表题为《高效及可遗传性果蝇基因组Cas9编辑技术》(Optimized gene editing technology for Drosophila melanogaster using germline-specific Cas9)的研究论文,首次报道了一种高效、可遗传、低耗的果蝇基因组编辑技术,只需构建一种sgRNA质粒就可以实现基因编辑。清华大学医学院博士生任兴杰、孙锦为该论文的共同第一作者。

  在利用模式动物进行基因功能研究的过程中,一套特异、高效的基因编辑工具显得尤为重要。继同源重组之后,基于核酸酶的zinc-finger nuclease (ZFN) 和transcription activator-like effector nuclease (TALEN)系统,大大加快了研究者对模式动物的基因改造。这两套系统在使用过程中,针对靶标基因,需要构建具有特异性DNA序列结合结构域的核酸酶,此过程繁琐复杂,还需经过体外转录过程,使用不便。最新的CRISPR/Cas9系统,是一套基于细菌免疫防御机制的基因组编辑系统, 它由具有核酸酶活性的蛋白(Cas9)和具有导向作用的RNA分子(sgRNA)组成。

图为CRISPR/Cas9系统工作原理。

        该文首次利用果蝇生殖细胞特异性的外源转基因Cas9和优化的表达引导RNA的DNA载体来进行基因组的定点编辑,不仅克服了体细胞突变引起的毒性,而且获得可遗传突变体后代成本低、时间短、效率高。此外,该课题组在本次研究中还设计构建了果蝇全基因组的引导RNA文库(http://www.flyrnai.org/crispr/)。

图为利用Cas9/sgRNA系统来快速高效的进行果蝇基因组编辑。

        该研究得到了清华-北大联合中心、国家重点基础研究发展计划(973)和教育部博士点基金等的支持。

供稿:医学院  编辑:范 丽

(http://news.tsinghua.edu.cn)
[更新:2013-11-08 09:57:20]
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