基因编辑最新成果「无需切割DNA也能自由替换碱基」是如何实现的?
哈佛大学化学与化学生物学系、HHMI以及Broad Institute的David Liu教授实验室在Nature杂志上以长文形式(Article)发表了题为“Programmable base editing of A•T to G•C in genomic DNA without DNA”的突破性成果,报道了一种新型腺嘌呤碱基编辑器 (ABE),它可以将A•T碱基对转换成G•C碱基对,加之此前报道的将G•C碱基对转换成T•A碱基对的成果,该技术首次实现了不依赖于DNA断裂而能够将DNA四种碱基A、T、G、C进行替换的新型基因编辑技术。
大家都知道,这几年基因编辑技术很火,也是生命科学技术领域的重大进展之一。以前只是在体外进行编辑,现在居然能在体内实现了。
DNA由四种碱基组成(腺嘌呤A、鸟嘌呤G、胞嘧啶C、胸腺嘧啶T),看到嘌呤,是不是特别熟悉?没错,他们就是引起尿酸升高的源头。四种碱基,两两可以配对,TA配对,CG配对。
技术原理DNA的编辑其实原理很简单,就是通过一种合适的酶,可以定向的把其中的一个碱基脱氨,再经修饰就变成了另外一种碱基。有的酶是人体内天然存在的,因为DNA在复制过程中,会产生一定数量的突变,错配,就需要这些酶去进行DNA修复,保证人类基因组的完整性和正确性。
通常,胞嘧啶的自发脱氨基后再经修饰,C就变成了T,也就从CG配对转变为TA碱基了,这是生物体内不用切割DNA就能实现碱基替换的主要来源,但反过来,腺嘌呤A上的氨基脱氨研究却几乎是个空白。直到这篇文章发表,研究者发现了一个这样的酶,能把腺嘌呤上的氨基脱掉,这个酶取名叫腺嘌呤碱基编辑器ABEs。
技术服务人类
其实任何好的科学技术的出现,都应该服务于科研,进而服务于临床病人,乃至服务于全人类。
假如碱基脱氨基形成的DN A点突变得不到修复,就会是致病性的。但是如果把这些技术利用好了,让它去针对病毒发挥作用,更可以造福人类。
小编当年研究是的一个叫APOBEC3的酶,这个酶和这些文章报道的酶的功能类似,只不过它是人体内存在的一种核苷酸代谢酶,主要作用是使胞嘧啶C脱氨基突变成尿嘧啶U,实现对DNA/RNA的编辑,进行实现某些生理功能。这个酶的厉害之处在于它能使乙肝病毒的DNA胞嘧啶C脱氨基,进而引起病毒DNA的降解。这个发现给了我们很大启发,或许可以基于这个发现,研制一种药物,彻底治愈乙肝。当然,科学远比设想要复杂,这个课题目前仍在实验室研究阶段。
【不药博士】简介
博士,主管药师,高级营养师,拥有10年的用药指导、营养咨询和健康管理经验。不药不药,健康生活,不生病,不吃药!
这是运用了好梦技术做到的,有了这样的技术。所以可以运用它们的工具,医生只手操作就可以看到结果。
这主要是通过基因编辑技术进行基因处理,同时对于基因其中的碱基进行改变实现的。
随着科技的不断发展,经过不断的努力,实现了在碱基编辑器上直接 DNA 进行化学反应,来精准编辑基因进行自由替换
韩春雨是谁?韩春雨事件是怎么回事
韩春雨是一位中国科学家,他因在基因编辑技术上的重大突破而广受关注。韩春雨事件指的是他在科研成果上遭遇的争议和一系列相关事件。韩春雨因其CRISPR基因编辑技术方面的成果而闻名。他的研究成果标志着在基因编辑领域的一大进步,特别是在治疗遗传性疾病方面展现出巨大潜力。然而,他的研究并非毫无争议。关于...
基因编辑婴儿防治艾滋?效果存疑伦理风险大,你怎么看?
我觉得基因编辑是可怕的,这改变了人类正常运行的方式,我们的基因是上帝选择的,但是现在人类要把自己变成上帝,上帝之所以是上帝,是因为他是善良的,是公平的。而人呢?每个人都是魔鬼,都有自己的黑暗面,所以人要是做上帝,那么人间就是地狱。我以自己浅薄的见识觉得,人类如果真的能够运用这种技术,...
什么是基因编辑技术
通过CRISPR\/Cas9,科学家们得以突破传统限制,对生命的遗传密码进行前所未有的干预,这无疑为基因治疗、遗传疾病预防以及生物科学领域的诸多研究开辟了新的可能性。然而,这种技术的伦理和安全性问题也引起了广泛讨论,需要在科学进步与道德考量之间找到平衡。基因编辑技术无疑正在引领一场基因革命,其潜力和...
编辑部学习总结
服务基地学校,将基础教育领域改革的最新成果介绍给我们的老师、学生是我们一贯的目标。编辑部通过《基础教育论坛》做了许多有益的工作。如,组织一些重点中学在刊物上开辟专栏,出版专辑,介绍他们学校的改革经验和基础教育改革方向、动态,让我们的师生了解目前在基础教育领域发生的变化。这本刊物也带动了我校在校大学生的...
大学生发表文章被science或nature收录会不会被国外名校录取
而做编委的专家能很快写出评审意见来.还有一个特点,Cell等杂志主编,编辑有非常大的权利,他们甚至可以象追星族那样去追科学家,去参加各种各样的科学会议,当看到你有非常重要的最新成果,他们会去竞争,会问你,你的文章写出来了没有,我保证给你多少时间发表,等等.另一个系列是Nature衍生出来的,这些杂志的...
郭沫若的生平
1921年6月,他和成仿吾、郁达夫 等人组织创造社,编辑《创造季刊》。1923年、他在日本帝 国大学毕业、...综合了当时最有代表性的两大学术派别---古史辨派、古史新证派的最新成果,确立起独特的中国古代文化研究...因“疑经”而深入地下发掘的实物,于甲骨卜辞、青铜器铭“创通条例,开拓阃奥”,在甲骨卜辞、青铜器铭...
为什么只有中国人会得非典?
来自中科院武汉病毒所的最新研究成果显示,经过五年的研究确认,云南省的一个菊头蝠种群体内所含的病毒毒株中,存在传播至人类的SARS病毒的全部基因组组分。据了解,研究课题组自2011年起对云南省一处洞穴里的菊头蝠种群开展了长期监测,结果发现,传播至人类的SARS病毒的全部基因组组分,都可以在这个SARS样...
了解鲁迅先生的生平
鲁迅(1881年9月25日-1936年10月19日),原名周樟寿,后改名周树人,字豫山,后改豫才,“鲁迅”是他1918年发表《狂人日记》时所用的笔名,也是他影响最为广泛的笔名。浙江绍兴人。著名文学家、思想家、革命家,五四新文化运动的重要参与者,中国现代文学的奠基人。毛泽东曾评价:“鲁迅的方向,就是...
“基因编辑”治愈糖尿病:成果可喜,前景可期
然而,基因编辑所依托的科学技术太前沿了,以至于还没有被美国食药监局(FDA)批准用于人体试验。为了观察新的β细胞是否能起作用,Dieter Egli博士将修正后的人类β细胞植入β细胞受损的实验动物体内。人们欣喜地看到,通过将β细胞移植到小鼠体内,可以保护缺乏 β细胞 的小鼠免于罹患糖尿病。Dieter Egli...
高中历史人民版必修三教材存在那些问题?
50 多年来,人教社历史室的专家、编辑逐渐形成许多编纂历史教材的观点和认识。兹列举如下: 1 、关于史学研究与历史教材 历史教材的编写要重视历史研究的新信息、了解新面貌,才能使历史教学、历史教材符合新时代的要求。为此,近年来,人教版教材的编者尽力在教科书里反映史学界和学术界的新的研究成果。 他们注意到历史...
关洁西其: 十年前,当研究人员开始解析细菌和古细菌中一个称为CRISPR结构的时候,他们并没有预料到这会给基因编辑世界带来一场风暴.在过去的这一年半时间里,CRISPR方法已迅速席卷了整个动物王国,成为DNA突变和编辑的一种“马上”技术...
中山区17147094191: 最近有项新技术治疗癌症,好像叫基因剪刀,是不是真有这个科技 - ?
关洁西其: 是的.“基因剪刀”的正式学术名称是基因编辑技术.众所周知,脱氧核糖核酸(DNA)是重要的遗传物质,它呈螺旋互绕的双链结构,在DNA链条上,一个具有某种功能的片段就是基因.基因编辑技术可以断开DNA链条,对其进行改动,然...
中山区17147094191: 韩春雨团队在《nature biotech》上发表的 ngago 基因编辑技术是什么?有何突破 - ?
关洁西其: NgAgo-gDNA技术是以DNA作为引导工具的基因编辑技术.NgAgo-gDNA技术的工作原理与CRISPR-Cas9技术有些类似,都是在引导工具的引导下,令核酸酶对特定位点的基因序列进行切割,从而进行基因编辑.不同的是NgAgo-gDNA技术中...
中山区17147094191: 与前两代相比,第三代基因编辑技术的优点在什么地方? - ?
关洁西其: 基因编辑技术,就在微生物的领域进行基因上面的修改,可以通过或者基因重组的方法.
中山区17147094191: 未来人类可以编辑基因吗? - ?
关洁西其: 这个问题前段时间也引起过热议,就是宣布免疫艾滋病基因编辑婴儿的时候.霍金的超级人类语言,又一次被大家热烈谈论起来.霍金在他的一遗作里边提到未来的基因工程会创造出拆机人类,智力和寿命都会大大提高. 既然免疫艾滋病的事情都已经出来了,我认为未来人类编辑基因只是时间长短的问题.但是改变基因对全人类来说可能是一件好事,但是其中会掺杂进人性,就会演变成道德伦理问题.基因问题也是如此,在很多人看来这太疯狂了. 而且编辑基因用到人的身上太危险了,相当于风险实验,在人道主义看来,用人体做实验是不被允许的.还有就是基因编辑技术成功后,控制人只会是那一小部分富人.
中山区17147094191: 基因编辑技术 如今发展到啥程度? - ?
关洁西其: 中山大学人类胚胎遗传性致病基因修复实验采取了CRISPR/Cas9基因编辑技术.该技术是近年在锌指核酸酶(ZFN)技术、类转录激活样效应因子核酸酶(TALEN)技术之后出现的新型基因编辑技术,原理来自细菌的适应性免疫防御机制.相...
中山区17147094191: ...准确地进行基因定点编辑.其原理是由一条单链向导RNA引导核酸内切酶Cas9到一个特定的基因位点进行切割.通过设计向导RNA中20个碱基的识别序列,可... - ?
关洁西其:[选项] A. 向导RNA可在RNA聚合酶催化下合成 B. Cas9蛋白的作用是破坏DNA特定位点核苷酸之间的氢键 C. 通过修饰Cas9蛋白让它只切开单链,可减少非同源染色体末端间连接的机会 D. 该技术可被用于关闭、启动基因的表达或替换基因
中山区17147094191: 新一代基因编辑工具由 Cas9(一种限制性核酸内切酶)和向导 RNA 构成.该复合体能与 DNA 分子上的特定序列结合,并在合适位点切断 DNA 双... - ?
关洁西其:[答案] (1)若控制合成 Cas9 的基因序列已知,可用化学方法合成目的基因,再构建含目的基因的重组DNA分子导入真核细胞,该过程中需要使用限制性核酸内切酶和DNA 连接酶.上述转基因操作成功的标志控制Cas9基因的表达成功. (2)如图所示,...
中山区17147094191: 基因编辑技术指对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA 片段的敲除、加入等.继CRSPRI/Cas9 系统基因编辑技术风靡全球实验至后,我国韩春雨研究... - ?
关洁西其:[答案] (1)要探究NgAgo-gDNA系统能否使斑马鱼眼睛缺陷,首先推测构成NgAgo蛋白的氨基酸序列,在试管中合成mRNA,并将其与单链gDNA混合后注射到斑马鱼胚胎细胞中,进行胚胎培养.为了保证营养全面,培养液中还需要添加动物...
中山区17147094191: 近年来有哪些分子生物学研究成果应用到实际当中 - ?
关洁西其: CRISPR/Cas9 - 靶向基因编辑技术 做基因敲除目前最好用的方法...除了敲除 基因编辑也都用这技术 目前最火的.