利用光遗传方法控制基因编辑

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科学方面的重大突破往往依赖于原始工具的开发,从而能助 揭示使用传统工具或法律法律依据无法获得的前一天未知的知识。遗传操作已成为几乎所有生物学研究领域的标准实践;而且,基因表达控制系统如Cre和rtTA是生物医学研究不可或缺的工具。标准的基因调控工具的诱导系统通过加上可自由扩散的小分子(如抗生素或类固醇累似 物)来控制。然而,科学研究日益僵化 ,都要开发更精确的基因调控系统,哪有几条系统都都都都可以以可调和可逆的法律法律依据对基因表达进行时光里图片 控制。2019年7月31日,北京生命科学研究所(NIBS)陈婷团队在Cell Research 在线发表题为“Optogenetic gene editing in regional skin”的研究论文。该研究开发体内时光里图片 特异性基因操作的新型遗传工具,研究人员利用拟南芥光敏蛋白隐花色素2(CRY2)及其结合配体CIB1蛋白,设计了并都不 新的光活化rtTA(Li-rtTA)系统,该研究证明Li-rtTA都都都都可以以时光里图片 特异性法律法律依据在局部皮肤中遗传标记多种细胞类型。

 这将使再生,伤口愈合,免疫反应和或多或少稳态或病理情况汇报期间区域皮肤中的不同细胞的谱系示踪。一起去,rtTA(Li-rtTA)系统结合TetO-Cre,都都都都可以实现时光里图片 特异性基因缺失。

与化学试剂相比,光是以时光里图片 特定法律法律依据进行基因表达的理想诱导物。光遗传学工具彻底改变了神经科学的研究,而且正在太快了 了 改变或多或少或多或少领域的标准实践。哪有几条系统利用光敏蛋白来能助 时光里图片 蛋白激活,定位或遗传改变。然而,大多数光控基因调控系统是在体外建立和应用的,而体内光可切换基因调控系统仍然是生物医学研究的主要需求。并都不 新的光遗传小鼠系统,都都都都可以在体内实现时光里图片 基因操作将能助 新发现。

为了生成都都都都可以进行体内时光里图片 特异性基因操作的新型遗传工具,研究人员利用拟南芥光敏蛋白隐花色素2(CRY2)及其结合配体CIB1蛋白,设计了并都不 新的光活化rtTA(Li-rtTA)系统。常规rtTA包涵盖好几条 多 功能特征域:在多西环素发生下与四环素反应元件(TRE)结合的DNA结合特征域rTetR,以及来自单纯疱疹病毒的转录激活特征域的反式激活特征域VP16。

该研究的基本原理是通过将这有好几条 多 rtTA特征域分开并将它们分别融合到光敏蛋白CRY2和CIB1中,而且通过CRY2和CIB1的二聚化在区域特异性光激活的条件下使它们重新团聚。在多西环素的发生下,rtTA的联合有好几条 多 组分将都都都都可以结合TRE并驱动下游基因表达,累似 于删剪的rtTA。你你这个 设计有有几条优点:(1)光激活和多西环素的双重控制将确保紧密的时光里图片 特异性基因操作; (2)通过使用rtTA作为光激活模块,将都都都都可以利用或多或少现有的遗传工具来实现多种时光里图片 效用; (3)因为不涉及基因组DNA缺失,基因表达的激活是可逆的。

为了测试该系统,该研究设计了几种不同版本的Li-rtTA。基于先前关于CIB1和CRY2蛋白的功能和速率的结果,研究人员产生了一系列构建体,结果发现CRY2PHR-VP16与CIBN-rTetR-CIBN的组合在光照和多西环素外理下实现了最高的诱导速率。而且,选者CIBN-rTetR-CIBN-2A-CRY2PHR-VP16作为进一步研究的最佳设计,并命名为Li-rtTA。

接下来,研究人员测试了Li-rtTA的有好几条 多 基本特征:首先是它可逆地激活基因表达的能力;其次,该研究测试了它的时光里图片 特异性基因诱导能力。通过一系列实验结果,证实了Li-rtTA系统的成功构建,该系统都都都都可以在体外进行可逆和时光里图片 特异性基因操作。

为了利用该工具进行体内时光里图片 基因操作,研究人员使用CRISPR / Cas9将Li-rtTA表达盒插入Rosa26基因的内含子之一。接下来,研究人员测试了Li-rtTA在体内实现时光里图片 基因激活的能力。结果表明都都都都可以使用Li-rtTA小鼠在体内以时光里图片 特异性法律法律依据激活基因表达。该系统的独特优势在于都都都都可以利用或多或少现有的遗传工具来实现多种时光里图片 基因操作。累似 ,除了基因激活,还都都都都可以通过使用TetO-Cre实现时光里图片 特异性基因缺失。总的来说,Li-rtTA系统的光依赖性激活可用于在体内对多个器官中的细胞进行遗传标记。

哪有几条结果一起去证明Li-rtTA都都都都可以以时光里图片 特异性法律法律依据在局部皮肤中遗传标记多种细胞类型。 这将使再生,伤口愈合,免疫反应和或多或少稳态或病理情况汇报期间区域皮肤中的不同细胞的谱系示踪。

关于基因编辑

基因编辑技术指都都都都可以我应该 类对目标基因进行“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、加入等的一项技术。而CRISPR/Cas9技术自问世以来,都不 着其它基因编辑技术无可移觉的优势,技术不断改进后,更被认为都都都都可以在活细胞中最有效、最便捷地“编辑”任何基因。

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