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World File Search System碱基置换
通过基因组编辑成功实现高效基因重写
在使用 CRISPR/Cas9 或其变体进行基因重写时，使用一小段称为引导 RNA 的 RNA 来引导 CRISPR/Cas9（或其变体）到达基因组中想要重写的序列。研究小组首先尝试利用一个在网上公开、任何人都可以访问的程序（CRISPick）2）来筛选出一种有效的向导RNA，然后利用TPN方法重写基因。我们利用TPN法，对在培养的人体细胞中预先导入的特定基因的碱基置换进行修正，并用各种向导RNA测定了改写效率。结果发现，通过CRISPick程序筛选出的向导RNA如预期一样，实现了较高的改写效率。
研讨会报告：癌症暴露的分子特征
缩写和首字母缩略词列表 AA 马兜铃酸 APOBEC 载脂蛋白 B mRNA 编辑催化多肽样 BCERP 乳腺癌和环境研究计划 BMI 体重指数 CIMP CpG 岛甲基化表型 COSMIC 癌症体细胞突变目录 EBV 爱泼斯坦-巴尔病毒 EWAS 表观基因组关联研究 GC-HRMS 气相色谱-高分辨率质谱法 HCC 肝细胞癌 HPLC-ICPMS 高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱法 HTAN 人类肿瘤图谱网络 ICR 印记控制区 ICPMS 电感耦合等离子体质谱法 iPSC 诱导多能干细胞 MC-ICPMS 多接收电感耦合等离子体质谱法 MEC 多民族队列 MEF 小鼠胚胎成纤维细胞 NCI 国家癌症研究所 NIEHS 国家环境健康科学研究所 NIH 国立卫生研究院 PFAS 全氟和多氟烷基物质 RCC 肾细胞癌 SBS 单碱基置换 TCGA 癌症基因组图谱
17K07923 研究成果报告书
格式 C-19、F-19-1、Z-19（通用）1.研究初始背景 （1）在养殖虎斑河豚时，每只虎斑河豚需剪牙1-2次，防止其被咬而死亡或掉鳍，降低鱼的商业价值。牙齿切割工序由熟练的人员逐一进行，因此非常繁琐。此外，还对鱼造成负担，包括麻醉和术后需要治愈嘴部周围的伤口。从生产率和动物福利的角度来看，希望制定措施来减轻这项工作的负担。 在虎斑河豚养殖中，一般以颗粒饲料作为食物，因此不需要用大牙齿来咬碎壳或撕碎肉。即使它们的牙齿发育不全，但由于它们能够吸入和食用复合饲料，因此它们能够充分生长。另一方面，如果养殖的虎斑河豚从笼子里逃出到海里，牙齿发育不全的个体咬合力会降低，从而降低它们在野外捕食的能力。因此，它们的生存能力将低于野生鱼类，也更难以繁衍下一代。这被认为有助于防止养殖鱼类的遗传偏差基因传播到自然界，因此预计在保护遗传资源方面具有重要价值。 硬骨鱼牙齿和哺乳动物牙齿被认为是生物体产生的最坚硬的组织结构。这两种牙齿都具有功能和形态相似的最外层结构，称为牙釉质（硬骨鱼）和牙釉质（哺乳动物）。此前人们认为，虽然硬骨鱼的牙齿与哺乳动物的牙齿在形态上相似，但由于两者的晶体结构不同，且牙齿中的组织来源于不同的结缔组织，因此它们是分别进化的类似器官（参考文献1）。但是，2005年，美国发现了与河豚门牙形成有关的一个基因群，即分泌性钙结合磷蛋白（SCPP）的存在（参考文献2）。通过分子进化分析发现，该基因群是所有脊椎动物牙齿在进化过程中共同参与的牙齿组织矿化的主要基因群（参考文献3）。 （2）在个体中，单碱基替换突变有：1.通过在蛋白质编码区创建终止密码子来抑制基因功能；2.通过氨基酸替代来降低或改变蛋白质的功能，3.人们认为表达调控区的突变会导致基因表达的增加或减少。因此，人工诱导单碱基替换突变的技术是分析基因功能的技术之一。 此前，我们已开发出利用化学诱变剂诱发单碱基置换突变的TILLING法，从适用于小型养殖鱼的传统方法（参考文献4～7），发展成为适用于养殖鱼精子和卵子的安全实用的突变引入技术（突变引入率为0.4%）（参考文献7）。利用该技术，对约300尾突变的虎斑河豚进行了9个SCPP基因突变的有无检测，发现了数尾SCPP2基因氨基酸取代的突变个体，但并未观察到牙齿缺损等明显症状。 近年来，基因组编辑技术作为一种可以针对特定基因引入突变的技术，在育种领域受到广泛关注。其中，CRISPR方法不仅比以往的ZFN、TALEN方法实施效果显著提高，而且操作也相对简单，目前已在多个领域得到应用并有报道结果（参考文献8）。在日本，真鲷和虎河豚是首批由民间企业上市的基因组编辑养殖鱼。预计未来基因组编辑鱼在水产养殖中的应用将变得更加广泛。 因此，我们开展了这个项目，因为我们认为使用 CRISPR/Cas 系统（最通用的基因组编辑技术，可以直接针对特定基因的碱基序列）一次性将突变引入所有目标 SCPP 基因是有效的。 2.研究目标：（1）利用突变导入技术CRISPR/Cas系统，对9种门牙形成基因同时导入多种突变，并通过对各个个体门牙的形态分析，识别出在虎斑河豚门牙形成过程中起关键作用的基因。 （2）为了减少今后虎河豚养殖中所需的切牙工作量，我们将通过基因功能分析培育出门牙形成率低的虎河豚个体，为生产门牙形成率低的虎河豚品种奠定基础（图1）。