由于 SNIPER 筛选的准确性提高,您现在可以完成仅使用 CRISPR-Cas9 可能无法完成的基因编辑项目。这是因为 SNIPER 将棋盘式培养条件与数字 PCR 相结合,预先筛选出最有可能具有所需修改的克隆。通过提高筛选灵敏度,CRISPR-SNIPER 使更广泛的基因组修改项目成为可能 - 包括 SNP、大型基因插入和功能基因插入。
基因治疗的最新进展已在多种疾病的实验研究中显示出巨大潜力,包括糖尿病 (DM)。成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 及其 CRISPR 相关蛋白 9 (Cas9) 已实现位点特异性基因编辑,Cas9 是一种导致双链 DNA 断裂的第三代核酸酶。此过程允许插入、删除或沉默任何所需基因。小鼠研究表明,糖尿病状态可以通过特定的基因靶向来逆转。其他研究已针对肥胖和肥胖相关基因作为改善胰岛素抵抗和提供更好的代谢稳态的替代方案。目前正在进行研究以确定使用 CRISPR 系统治疗糖尿病的最佳策略。本综述旨在分析由 CRISPR-Cas9 介导的不同实验基因治疗研究,以确定其作为未来可能的糖尿病治疗方法的有效性、安全性和可靠性。同样,将回顾有关 CRISPR/cas9 的基本概念。
正如加拿大最高法院 2002 年在 Oncomouse 案(哈佛学院诉加拿大(专利局局长))中裁定的那样,植物等高等生命形式不能在加拿大获得专利。然而,转基因性状专利已经成为企业控制种子的一种机制(正如加拿大最高法院 2004 年诉萨斯喀彻温省农民 Percy Schmeiser 的案件(孟山都加拿大公司诉 Schmeiser))中解释的那样。第一代转基因种子主要局限于少数几种商业作物(大豆、油菜、玉米和棉花占全球转基因作物的 99% 左右)和两种性状(超过 99% 的转基因作物经过改造,具有抗除草剂和/或抗虫性)。1 相比之下,基因组编辑可以将新的专利转基因性状扩展到更多作物种类。
1 伊朗设拉子医科大学纳米药物输送中心,设拉子 7146864685;dehshahria@sums.ac.ir 2 佛罗伦萨大学“马里奥塞里奥”实验和临床生物医学科学系,意大利佛罗伦萨 50134;alessio.biagioni@unifi.it 3 伊朗德黑兰 1985717443 沙希德贝赫什提医科大学先进技术医学学院组织工程和应用细胞科学系;h.bayat87@outlook.com 4 伊朗德黑兰 14115111 塔比亚特莫达雷斯大学生物科学学院分子遗传学系 5 新加坡国立大学新加坡癌症科学研究所,新加坡 637551,新加坡; e0032613@u.nus.edu 6 新加坡国立大学杨潞龄医学院药理学系,新加坡 637551,新加坡 7 沙希德巴霍纳尔大学理学院生物系,克尔曼 7616914111,伊朗;mohammadhashemabadi@gmail.com 8 克尔曼医科大学学生研究委员会,克尔曼 7619813159,伊朗;hojjatfekri@gmail.com 9 克尔曼医科大学神经药理学研究所药剂学研究中心,克尔曼 7616911319,伊朗 10 伊斯廷耶大学工程与自然科学学院生物医学工程系,萨勒耶尔,伊斯坦布尔 34396,土耳其; alizarrabi@gmail.com 11 神经科学研究中心,神经药理学研究所,克尔曼医科大学,克尔曼 7619813159,伊朗 12 新加坡国立大学杨潞龄医学院新加坡国立大学癌症研究中心(N2CR),新加坡 637551,新加坡 * 通信地址:r.mohammadinejad@kmu.ac.ir (RM);apkumar@nus.edu.sg (APK) † 这些作者对这项工作做出了同等贡献。
本文通过对该主题出版物进行定量和定性分析,追溯了有关基因编辑政治的争论的轮廓和动态。我们对科学出版物进行了科学计量分析;通过分析所涉及的规模和空间术语讨论了基因编辑的地理分布;并对争论的框架和公众的定位进行了词汇计量分析。我们对科学文章的科学计量分析表明,多年来,越来越多的学科和国家开始讨论基因编辑的治理和监管。随着这种国际化和“跨学科化”,我们看到争论的“基础”发生了质的转变:虽然作者最初倾向于反思基因编辑,但近年来,越来越多的人呼吁根据现有知识采取行动。在我们研究的国家(美国、英国、德国、中国、澳大利亚、日本和加拿大)中,我们的词汇计量分析表明,在基因编辑的讨论方式方面只有少数差异。虽然辩论的总体框架被广泛认同,但我们观察到的差异涉及基因编辑的应用或好处,以及表达公众参与重要性的方式。我们认为,将多种方法结合起来可以对基因编辑的政治进行丰富而多方面的讨论,并开启地理学、社会学和政治学之间的富有成效的对话。
什么是基因组编辑,它如何工作?基因组编辑的潜在营养益处是什么?基因组编辑在英国合法吗?英国公众对基因组编辑有何看法?在哪里可以找到更多信息?什么是基因组编辑,它如何工作?传统育种随着时间的流逝,动植物的遗传物质(基因组)中发生的自然突变,这会引起理想的特征(例如可以在几代繁殖中随着时间的推移选择更高的牛奶产量或对干旱的抵抗力)。通过传统繁殖技术开发了3000多种农作物。但是,这个过程很慢,通常需要几年的时间才能开发出新的作物品种并将其推向市场。基因组编辑(或“基因编辑”)可以通过对生物体的基因组进行更精确的,有针对性的更改来帮助提高动植物的效率。已经开发了几种基因组编辑方法,尽管最著名的技术之一称为CRISPR/CAS9,它引起了很多关注,因为它被认为比其他基因组编辑方法更便宜,更准确,更有效。CRISPR/CAS9技术已改编自细菌用来预防病毒的自然防御机制,从而使细菌捕获了入侵病毒的一小部分,并将其插入自己的基因组中,帮助他们将来“记住”病毒。基因组编辑的潜在营养益处是什么?科学家使用了相同的主体来靶向特定的DNA序列,然后由酶(CAS9)切割,允许细胞的DNA修复机理添加或删除DNA,或者引入新的DNA。基因组编辑,作为加快传统动植物繁殖过程以应对农业面临的当前挑战的潜在方法,例如变化的气候状况可以降低农作物的营养质量(例如,小麦中的较低蛋白质,锌或铁含量),以及其他营养问题,包括其他营养问题,包括普通食品中的其他营养问题。例如,正在研究基因组编辑,以减少小麦的麸质含量,以尝试创建对腹腔疾病患者的安全性,以及对霉菌等疾病具有耐药性的小麦作物。基因组编辑还可以提供一种解决对公共卫生重要的营养摄入量或营养状况的方法,例如维生素D,最近的研究报告称,基因组编辑可用于创建含有pro-Vitamin的番茄品种。其他潜在的潜在
摘要:尽管最近取得了进展,但 CRISPR/Cas9 在多年生植物中的应用仍有许多障碍需要克服。我们之前在苹果和梨中使用 CRISPR/Cas9 的结果表明,在编辑赋予白化表型的八氢番茄红素去饱和酶 (PDS) 基因后,经常产生表型和基因型嵌合体。因此,我们的第一个目标是确定从原代转基因植物 (T0) 的叶子中添加不定芽再生步骤是否可以减少嵌合体。在从杂色 T0 系再生的数百个不定芽中,89% 是同质白化。此外,对其中 12 个再生系(RT0 为“再生 T0”系)的靶区序列的分析表明,99% 的 RT0 等位基因预测会产生截短的靶蛋白,67% 的 RT0 植物的异质性编辑谱比 T0 少。碱基编辑器是 CRISPR/Cas9 衍生的新型基因组编辑工具,可进行精确的核苷酸替换而不会造成双链断裂。因此,我们的第二个目标是证明使用两个易于评分的基因在苹果和梨中进行 CRISPR/Cas9 碱基编辑的可行性:乙酰乳酸合酶 - ALS(赋予对氯磺隆的抗性)和 PDS。MdU3 和 MdU6 启动子下的两个引导 RNA 被偶联到含有与切口酶 Cas9 融合的胞苷脱氨酶的胞苷碱基编辑器中。使用这个载体;我们在目标基因中诱导了 C 到 T 的 DNA 替换;导致氨基酸序列发生离散变异并产生新的等位基因。通过共同编辑 ALS 和 PDS 基因;我们成功获得了抗氯磺隆和白化梨系。总体而言;我们的工作表明,再生步骤可以有效减少初始嵌合现象,并且可以与碱基编辑的应用相结合,在多年生植物中创建准确的基因组编辑。