发布时间:2020-02-27 14:15 原文链接: 基因编辑工具CRISPRCas9遭遇新挫折!

  在一项新的研究中,来自德国明斯特大学的研究人员发现,在小鼠进行常规的CRISPR-Cas9基因插入过程中,不必要的DNA重复频率很高。相关研究结果发表在2020年2月21日的Science Advances期刊上,论文标题为“Pervasive head-to-tail insertions of DNA templates mask desired CRISPR-Cas9–mediated genome editing events”。他们描述了他们如何发现不必要的DNA重复,并针对这一点提醒了其他的研究人员。

  

  CRISPR-Cas9是一种在过去十年中开发的基因编辑技术。它切割出基因组中不需要的部分,并插入新的DNA片段。人们已经进行了许多研究来测试这种技术,以期有一天可以将它用于修复导致疾病的遗传缺陷。有关脱靶编辑的报道阻碍了这一目标的实现,这导致了旨在阻止脱靶编辑的新研究。在这项新的研究中,这些研究人员发现这种技术还可以导致大量不想要的DNA重复。

  这一发现是偶然的,这是因为作为免疫学研究工作的一部分,他们当时正在研究基因S100A8编码的一种钙结合蛋白。为此,他们使用了CRISPR-Cas9来让这个基因无法表达蛋白,这是一种敲除编辑(knockout editing,即利用CRISPR-Cas9基因编辑剔除靶基因)的形式。他们先进行标准的PCR测试和随后进行更专业的PCR测试来检测靶基因,以确保一切按计划进行。研究结果表明,只有两次编辑取得了成功,这让他们感到吃惊。他们接着将一只成功进行基因编辑的小鼠与一只野生小鼠交配,以了解为何编辑成功率如此之低。通过使用一种特殊类型的PCR对小鼠后代进行的测试显示七只小鼠后代携带经过编辑的基因S100A8,其余的小鼠后代具有不想要的DNA重复。

  这些研究人员对他们的发现感到震惊,于是他们进行了第二项研究,对小鼠的一个不同基因进行编辑。专业测试显示,在接受测试的50只小鼠中,有30只小鼠具有多个不想要的的基因组片段拷贝,而且这些拷贝是作为CRISPR-Cas9编辑的一部分插入到小鼠基因组中的。实验再次表明,标准PCR测试未能发现这些拷贝。

  这些研究人员表示,他们的经验表明,其他人在先前的研究工作中可能具有不想要的基因插入片段拷贝,但是它们并没有记录在案。他们进一步提出科学家们在未来可使用更专业的测试技术。

相关文章

一种基于CRISPRCas9的新型诱导谱系示踪技术

通常情况下,是癌症的转移而非原发病灶导致了癌症患者的死亡。转移不单是由遗传驱动的,这表明其他水平的失调可能也是癌症转移的推手。目前的方法无法同时捕获每个分析细胞的分子表型,这限制了人们对不同转移性克隆......

一种基于CRISPRCas9的新型诱导谱系示踪技术

通常情况下,是癌症的转移而非原发病灶导致了癌症患者的死亡。转移不单是由遗传驱动的,这表明其他水平的失调可能也是癌症转移的推手。目前的方法无法同时捕获每个分析细胞的分子表型,这限制了人们对不同转移性克隆......

改进的CRISPRCas9,可靶向整个基因组中的任何位点

许多基础研究人员和临床研究人员正在测试利用一种简单有效的基因编辑方法来研究和校正导致从失明到癌症等各种疾病的致病突变的潜力,但是这种技术受到一定限制,即必须在基因编辑位点附近存在某个较短的DNA序列。......

基因编辑工具CRISPRCas9遭遇新挫折!

在一项新的研究中,来自德国明斯特大学的研究人员发现,在小鼠进行常规的CRISPR-Cas9基因插入过程中,不必要的DNA重复频率很高。相关研究结果发表在2020年2月21日的ScienceAdvanc......

“最致命”的肺癌,科学家发现CRISPRCas9系统新应用

小细胞肺癌(SCLC)是一种极易复发、恶性程度极高的神经内分泌肿瘤,在肺癌中占比约为15%~20%。由于确诊时肿瘤很可能已经广泛扩散,因此小细胞肺癌往往很难治愈。尽管大规模测序研究已经在人体SCLC肿......

基因工程前沿:CRISPRCas9或可击败疟疾

疟疾是经按蚊叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染疟原虫所引起的虫媒传染病。寄生于人体的疟原虫共有四种,即间日疟原虫,三日疟原虫,恶性疟原虫和卵形疟原虫。在我国主要是间日疟原虫和恶性疟原虫;其他二种少见,近......

PNAS:构建出提高CRISPRCas9基因编辑精确度的新变体

在一项新的研究中,来自中国香港城市大学的研究人员开发出基因编辑技术CRISPR-Cas9的一种新变体,它有潜力在人类基因治疗期间提高基因编辑的精确度。相比于野生型CRISPR-Cas9,这种新变体降低......

CRISPRCas9基因编辑技术在三大热门肿瘤免疫治疗中的应用

基因编辑技术是对某一核苷酸序列中的特定基因位点进行人为改变,插入、删除、替换或修饰基因组中的特定目的基因使其表达性状改变的一种新兴分子生物技术。CRISPR-Cas9作为一种新兴的基因编辑技术,通过定......

新的机器学习模型预测CRISPRCas9编辑人原代T细胞的结果

近日,一项发表于NatureBiotechnology的题为"LargedatasetenablespredictionofrepairafterCRISPR-Cas9editinginpr......

CRISPRCas9奋战血红蛋白病:造血干细胞富集

血红蛋白病是由遗传因素导致的血红蛋白肽链合成障碍或分子结构异常引起的疾病。原位修复患者体内的基因突变,是从根本上治愈血红蛋白病的手段。但是受制于修复效率和安全性,这种方法通常较难实现。与之相比,在患者......