有了一些简单的调整,科学家可以在活细胞内切下DNA,这要归功于一种有希望的新技术,该技术可以从测试新药物或治愈遗传疾病中进行所有可能。
研究人员刚刚发现了一种制定过程的方法便宜得多,更容易,根据周四发表在《期刊》上的一项研究发育细胞。
对于不到100美元的$ 100,新过程使科学家可以制造一些修改有机体的整个基因组或其完整DNA的关键材料,或研究人员说。
进步是基于一种使科学家可以缩小特定基因的技术,并且剪切的DNA更改其功能,称为CRISPR-CAS9。加州大学伯克利分校的詹妮弗·杜德纳(Jennifer Doudna)和她的同事首先发现了这种自然过程,细菌用来保护自己免受入侵病毒。
但是,该技术比这更强大 - 基本上,它使科学家能够重写有机体的遗传密码(包括人类的遗传密码)的特定块。
调整我们的基因
以下是它的工作方式:当细菌遇到DNA时病毒,它使一条RNA(一种分子表弟)与DNA相匹配,该rNA与病毒DNA的序列相匹配,称为指导RNA。引导RNA锁存在蛋白质(CRISPR-CAS9名称的Cas9部分)上,并共同寻找匹配的病毒。当他们找到匹配时,这种蛋白质的作用像一对剪刀,切断了病毒DNA,破坏了它。
相同的过程可用于将DNA切成几乎任何类型的活细胞。例如,可以使用蛋白质剪刀切出病毒人类细胞中的DNA并用科学家选择的DNA替换。
这样,可以将基因的有缺陷的基因换成健康。
人类大约有20,000至25,000个基因,这些基因编码在我们的细胞中执行重要工作的蛋白质。但是我们的遗传蓝图具有许多其他DNA,其目的不太明显。人类基因组项目的继任者,即DNA元素的百科全书(Encode),已经确定了我们完整的DNA的80%,但其余的仍然是一个谜。
在新研究中,研究人员开发了一种方法,使创建在某人想要调整的DNA中的指南分子变得更加容易。研究人员热闹地将“ CRISPRPRING”的过程命名为“可用的一切都变成了新的指南”。
为了证明这项技术,研究人员将近90%的胃细菌大肠杆菌DNA转化为40,000个不同的指导分子。这些分子中的每一个都可以用来针对研究人员可能想要修改的任何DNA。
例如,如果科学家想弄清楚某个特定基因的作用,那么他或她要做的就是将其切出,看看会发生什么。这些指南中的数千个可以一次注射到不同的细胞中,这是一种称为遗传筛查的过程。这些筛选可以揭示存在哪种形式的基因,以及它们中的任何一种是否会导致疾病。
监测增长的胚胎
但是开发这项技术的研究人员考虑了不同的用途。他们计划跟踪染色体,即在细胞分裂时活细胞中包含基因的DNA的紧密盘绕包装。他们希望找出控制核大小的是什么,含有DNA的细胞的中心隔室以及细胞的其他成分,因为它会发展成多个细胞的生物体。
研究合着者丽贝卡·希尔德(Rebecca Heaeld)说:“这项技术将使我们能够绘制整个染色体并真正遵循它……例如,它经历了发育过渡,例如在胚胎中。”在声明中。
这很重要,因为这意味着研究人员可以随着细胞分裂而跟踪染色体的大小和结构的变化,并可能检测可能导致疾病的变化。
今年早些时候,中国科学家宣布使用基因编辑技术来引起争议调整人类胚胎的基因组。之所以选择胚胎是因为它们无法生存,但是一些科学家警告说,在人们中使用这种新生技术的伦理和安全性。
一个问题是该技术仍然相当无关,并导致基因组其他部位的许多意外突变。中国研究人员试图修改的86个胚胎中,只有28个成功改变了,只有一小部分包含所需的DNA。为了使技术安全,准确性必须接近100%研究人员说。
最近,科学家发展了减少不需要的突变的方法乘以40%,这可以使该技术更加安全,以供人类使用。但是道德障碍仍然存在。
本文最初由业务内部人士。
来自Business Insider的更多信息: