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新技术可显著提高基因编辑准确性

近日,来自美国哈佛大学的研究人员在国际学术期刊nature methods发表了一项最新研究进展,他们开发了一种新技术能够大大推动基因组工程领域的发展,应用这一方法可以显著提高科学家们靶向特定错误基因,对其进行"编辑",用健康DNA替换损伤遗传密码的能力。

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基因组工程主要包括对基因进行靶向和特定修饰,这一过程类似于程序员编辑计算机代码,或许有一天,科学家们也可以通过DNA编辑工具将损坏的或不健康的基因替换为健康基因。这一领域在过去二十年中已经取得了巨大进步,而在可见的未来还可能为医疗发展带来革命性巨变。

 

目前,这一领域发展面临的一个主要问题在于如何确保工具蛋白只会影响需要修复的特定靶向基因。就现在的技术来说,绝大多数情况下工具蛋白能够结合到特定基因对其进行编辑,但科学家们仍然需要在保证基因编辑特异性方面做出共多努力。

 

在这项研究中,研究人员开发了一种方法能够降低基因编辑工具酶的脱靶效应,他们将这种方法命名为DB-PACE(DNA-binding phage-assisted continuous evolution),利用这种方法能够大大提高核酸酶的DNA结合能力和切割特异性。研究人员将这一系统应用于TALEN技术,大大提高了TALEN技术的DNA切割特异性,这表明DB-PACE系统可作为提高基因编辑精准性的多用途方法在基因组工程领域发挥重要功能。

 

现在,基因组工程技术主要应用于单基因疾病的治疗,此类疾病由单基因突变损伤造成,更易于对其进行靶向。如果能够解决基因编辑工具蛋白的脱靶效应将大大促进该领域在临床治疗领域的应用,对于攻克各种人类疾病具有重要推动意义。


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