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Nature子刊:华人团队带来CRISPR新突破 1个月完成多年工作

来源:学术经纬 2018-05-09 12:38

 

 

日前,《自然》子刊《Nature Biotechnology》上刊发了一项来自华人学者的重要研究。来自伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(UIUC)的华人学者赵惠民教授团队开发出了一项全新的CRISPR技术,它有望极大加速基础研究的进程。

“过去,研究人员需要花上好几年,才能敲除掉酵母里的每一个基因,” 赵惠民教授说道:“利用我们的CHAnGE技术,只要大约一个月的时间,一个人就能做出酵母整个基因组的突变体。”

我们知道,在经典的遗传学中,想要了解一个基因有什么功能,最常规的方法,就是敲除这个基因,然后观察生物出现了什么异常。这个思路在过去的几十年里屡试不爽,为生物学的进步做出了重要贡献。但不可否认,这个思路本身也存在着技术上的瓶颈。

在经典模式生物酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)中,基因与基因之间的间隔非常近,甚至会出现基因重叠的现象:一条基因里的DNA片段,同时也参与了另一条基因的组成。这就给常规的基因敲除手段带来了不便。可以想象,如果移除某一条基因的片段,很有可能也会影响到另一条基因。这样一来,我们就无法精准地知道单条基因的作用。

为了突破这个瓶颈,赵惠民教授团队结合CRISPR/Cas9基因编辑技术,以及同源修复技术,开发出了一种叫做CHAnGE的工具。它能依靠CRISPR/Cas系统的高精确性,对单个基因的单个“字母”进行删除。这样一来,被影响的基因会由于出现“移码突变”而被敲除,相邻的基因则不受影响。

“我们能在整个基因组里引入单碱基的突变。这能给相邻的基因功能造成最小的干扰,帮助我们研究单个基因的重要性,” 赵惠民教授评论道:“这是前所未有的精准度。”

开发完这项工具后,赵惠民教授团队也建立了一个突变酵母的文库。任何研究人员只要花上50美元,就能获得带有特定突变的酵母

除了加速基础研究之外,研究人员指出,这项技术在工业上也有着实际应用。目前,酵母能协助人类生产乙醇、药物、以及其他工业级的化学品。通过对酵母基因更深的认识,我们有望培育出有高产量的酵母,提高生产效率。

在CRISPR领域,已有多名华人学者做出了重要的学术贡献。我们祝贺赵惠民教授团队的这项研究登上《Nature Biotechnology》,也期待未来能有更多华人学者带来新的突破!(生物谷Bioon.com)

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