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公司动态

标题基因编辑技术的前世今生-齐一生物

发布时间:2016/12/15  来源: 齐一生物科技(上海)有限公司   阅读次数:191        

 自1953年沃森和克里克提出DNA的双螺旋结构以来,人们一直都在积极探索着高效便利的基因编辑技术。20世纪80 年代末,基于人工核酸内切酶的基因修饰技术开始发展,先后出现了锌指核酸内切酶(zinc finger endonuclease,ZFN),类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nuclease,TALEN),规律成簇短回文序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPRs)等技术。

2002年,Bibikova等第一次用ZFN的方法通过在果蝇中成功突变了yellow基因,结果发现50%的雄性果蝇发生颜色的改变。

2008年,Meng等和Sangamo公司通过向斑马鱼单细胞胚胎中注人不同目的基因设计的ZFN mRNA,在斑马鱼中实现了ZFN介导的特定基因敲除并表现出预期的性状。目前,ZFN技术已成功应用到许多物种的遗传学研究,例如拟南芥、烟草、非洲爪蟾、果蝇、大鼠、小鼠、猪、人等。

2011年,Li和Mahfouz等分别对天然TALE蛋白进行改造,将C端的转录激活子替换为FokI核酸内切酶,首次实现用TALEN技术对DNA的切割。

2012年,TALEN被美国《科学》(Science)杂志评为十大科学突破之一。

2013年,首尔国立大学Kim课题组建立了一个全基因组规模的TALEN体系,通过一种高通量克隆体系,一次性构建了18, 740个编码蛋白的基因的 TALEN质粒。

2012年6月,Doudna/Charpentier联合课题组在《科学》杂志上指出CRISPR/Cas9可作为基因编辑技术,首次在体外证明CRISPR/Cas9技术可以切割任何的DNA链,指出CRISPR在活细胞中修改基因的能力。

2013年1月,哈佛大学的George Church实验室和麻省理工学院/哈佛大学的Broad研究所的张锋课题组在同一期的《科学》杂志上发表文章,证实了CRISPR/Cas9基因编辑技术被成功地运用到人类细胞的基因组,实现了CRISPR在哺乳动物细胞的基因编辑。

基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一,受到人们的高度重视。

2014年9月28日,来自加州大学的一个课题组,在《自然》杂志上证实借助于一种方法可以编程CRISPR/Cas9蛋白复合物在序列特异性的靶位点识别并切割RNA。这一研究发现有可能改变RNA功能研究的模式,为检测、分析和操控RNA转录物铺平了道路。

2015年11月30日,麻省理工学院-哈佛医学院Broad研究所张锋研究小组通过创建了3个新版本的Cas9酶大大降低了CRISPR/Cas9系统的脱靶效应,有效改善了这一技术的最大局限性之一。这一研究发表在《科学》杂志上。

2016年3月17日,在线发表在《Cell》期刊上的一项新研究显示,来自美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员通过将一种流行的DNA编辑技术CRISPR-Cas9应用到RNA上而实现这一壮举。

2016年4月20日,来自德国的研究人员发表在《Nature》上的一项研究发现CRISPR/Cpf1系统可切割DNA和RNA,这是人们迄今为止发现的一种最简单的CRISPR免疫系统。
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