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厉害!LED照一照 “基因剪刀”就能指哪剪哪_健康频道_

[时间:2020-07-22 07:36来源:未知作者:admin浏览:]

通过感光元器件实现对事物的控制,“光控”在现实生活中已慢慢普及,例如手机人脸识别解锁、汽车雾灯自动开启……这次被光操控的是基因编辑。我国科学家的这一研究成果近日发表在《科学?进展》杂志上。

“LED发出的730nm(纳米)的远红光可激活系统进行基因编辑工作。”论文通讯作者、华东师范大学生命科学学院、医学合成生物学研究中心研究员叶海峰对科技日报记者表示,只有在光照到的地方,基因的“编辑”“剪切”才会发生,从而真正做到指哪剪哪。

创建关键元件为基因编辑装上自动开关

CRISPR-Cas9基因编辑技术近年来应用广泛,被形象地称为“基因剪刀”,使得人类掌握了简便可行的基因“操控术”。

然而,要更便捷地操控基因编辑,需要一个“便捷按钮”,让人们按一下就能启动,再按一下就能关闭,推动其走进“自动化时代”。尤其当基因编辑要走进临床应用,必须要具有灵活、高精度的操控方法,才能使其更具安全性。

“实现光控”需要在基因编辑前装一个“光感装置”用于“引爆”,这个装置长什么样子?有哪些零件?

在红细菌中有一种蛋白BphS,它在接收到远红光的信号后会被激活,释放一个信号。而在放线菌里的蛋白BldD,接收到这个信号后能与DNA序列结合。

“我看到这个信息的时候,觉得非常兴奋。前一种蛋白让光和生物体‘接上头’,后一种蛋白又‘链接’上了DNA。”叶海峰说,这种“跨界打通”意味着有很多工作可做,因为只要信号能传导到DNA,就能推进生物学的操控。

叶海峰团队以放线菌中的BldD蛋白为基础,将其亲和DNA序列与哺乳动物的转录激活子融合,创制了一个杂交型的转录激活子,这一开关成为按下基因编辑“启动键”的关键元件。

这一元件的前方设置了光敏蛋白,接收光信号;后方连接上“基因剪刀”Cas9核酸酶。这个巧妙的设计使得整个系统只有感光后,才能够启动基因编辑。光控基因编辑的“图纸”就此设计完成。

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