Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Sistem kejuruteraan genom menjana model tetikus bersyarat berharga

Anonim

Penyelidik Institut Whitehead telah menggunakan sistem pengawalan gen CRISPR / Cas kepada jurutera genom tetikus yang mengandungi wartawan dan alel bersyarat dalam satu langkah. Haiwan yang mengandungi alel yang direka bentuk sedemikian canggih sekarang boleh dibuat dalam beberapa minggu daripada tahun dan boleh digunakan untuk memodelkan penyakit dan fungsi gen kajian.

iklan


"Kami telah menggunakan CRISPR / Cas untuk bermutasi gen sebelum, tetapi sifat mutasi yang disasarkan telah tidak dapat diprediksi, " kata Whitehead, Ahli Pengasas Whitehead, Rudolf Jaenisch. "Sekarang kita boleh membuat penghapusan tertentu yang ditentukan oleh dua luka. Kita boleh menggunakan ini untuk membuat tikus bersyarat dalam satu langkah, dan kita boleh dengan mudah dan sangat cekap memasukkan kepingan DNA sehingga tiga ribu pasangan asas. Ia digunakan untuk lebih banyak kerja untuk membuat tikus itu. "

CRISPR / Cas (untuk sistem pengulangan palindromik berulang "CRTPRPR" yang dikelompokkan secara berkala) adalah berdasarkan pertahanan imun terhadap penceroboh virus bakteria dan archaea. Para saintis baru-baru ini telah menyesuaikan diri dengan pertahanan untuk mengubah genom tetikus dan sel manusia dengan cepat dan Namun, hingga kini, para penyelidik masih belum menggunakan CRISPR / Cas untuk membuat salah satu alat yang paling berguna untuk penyelidikan genetik: tetikus mutan bersyarat.

Genom tetikus mutan bersyarat mengandungi gen atau koleksi gen yang boleh dihidupkan atau dimatikan menggunakan isyarat tertentu. Dengan menghidupkan atau mematikan gen, saintis boleh menggodam peranan gen tertentu dalam fungsi biologi dan penyakit.
Sebelum ini, saintis mencipta organisma model sedemikian menggunakan proses yang kompleks dan memakan masa yang memerlukan sel-sel stem embrio (ESC). Malangnya, para saintis hanya mampu memanipulasi ESCs tikus dan tikus, sekatan yang telah memasuki jenis penyelidikan ini.

Menggunakan CRISPR / Cas, Jaenisch dan makmalnya telah mencipta tikus dengan alel bersyarat, serta tikus yang membawa pelbagai gen tag yang melaporkan sama ada gen ini dinyatakan. Kerja mereka digambarkan dalam terbitan jurnal Cell 12 September.

Eksperimen para penyelidik juga menimbulkan kekhawatiran mengenai kegiatan sasaran CRISPR / Cas.

"Kajian baru-baru ini dalam barisan sel kanser manusia menimbulkan beberapa keprihatinan terhadap kekhususan CRISPR / Cas, " kata Chikdu Shivalila, pengarang bersama kertas sel dan pelajar siswazah di makmal Jaenisch, "Kajian kami menunjukkan bahawa tidak khusus Pembelokan DNA boleh berlaku, tetapi ia jarang berlaku dan boleh diramal. "

Kerja terbaru Lab Jaenisch membuka beberapa saluran untuk penyelidikan masa depan.

"Kaedah yang kami jelaskan dalam kerja ini akan mempercepatkan kelajuan gen yang diubahsuai gen, " kata Hui Yang, penyelidik pasca doktoral di makmal Jaenisch dan pengarang bersama. "Saya ingin menggunakan CRISPR / Cas untuk mewujudkan model penyakit canggih menggunakan kaedah ini."

Kerana CRISPR / Cas tidak bergantung kepada ESC, ia boleh digunakan untuk memodifikasi haiwan secara genetik, termasuk ternakan.

"Kami belum mencubanya, tetapi saya ingin menyesuaikan sistem CRISPR / Cas untuk kejuruteraan genom pada haiwan besar, seperti primata untuk pemodelan penyakit, atau lembu untuk tujuan pertanian, " kata Haoyi Wang, penulis bersama dan penyelidik postdoctoral di makmal Jaenisch. "Jika ya, kaedah ini boleh jadi sangat penting dari segi ekonomi."

iklan



Sumber Cerita:

Bahan-bahan yang disediakan oleh Institut Penyelidikan Bioperubatan Whitehead . Asal ditulis oleh Nicole Giese Rura. Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Hui Yang, Haoyi Wang, Chikdu S. Shivalila, Albert W. Cheng, Linyu Shi, Rudolf Jaenisch. Generasi Satu Pembangkitan Pembunuh Tikus dan Alleles Bersyarat oleh Kejuruteraan Genome CRISPR / Cas-Mediated . Sel, 2013; DOI: 10.1016 / j.cell.2013.08.022