分子生物学结课论文.doc

基因编辑技术的研究进展
摘要:基因组编辑是建立在基因靶向修饰的基础上,对生物基因组进行改造的一项新技术。通过利用人工核酸酶 ZFn、TALEN 和细菌获得性免疫系统 CRISPR,可在靶位点制造DNA双链切口进而诱导细胞内源性修复机制,通过同源重组修复或非同源末端连接途径实现基因敲除、替换和纠正。对目前 3 个主要的基因编辑技术的应用和发展作一综述。
关键词:基因编辑;锌指核酸酶;TALEN;CRISPR/Cas9
Abstract: Genome Editing is built on the basis of gene-targeted modification of the genome of a new bio-technology transformation. Through the use of artificial nucleases ZFn, TALEN and acquired immune systems bacterial CRISPR, can be manufactured at the target point and then induced DNA double-strand incision endogenous repair mechanisms within the cell, connected way to achieve gene knockout by homologous bination and non-homologous end repair In addition, the replacement and correction. Application and development of the current three major gene editing techniques are reviewed.
Keywords: Gene Editing; Zinc finger nuclease; TALEN; CRISPR / Cas9.
引言:
21世纪以来,科学家一直在寻求更加精确的方法对特定的基因进行敲除或者靶向修饰。20世纪80年代,研究者们可以利用同源重组的方法来对特定的基因进行靶向修饰,但由于自然重组的过程非常罕见,所以,这种方法效率非常低,只能达到10-6。之后的研究发现,真核细胞的染色体发生双链断裂时,细胞会通过DNA同源重组或者非同源末端连接机制修复双链断裂[1],在修复过程中会出现高几率的基因缺失、插入和改变。所以,利用各种方法在染色体上的特定位点进行精确切割诱发DNA损伤修复,使得对真核生物进行精确的基因操作成为可能,以此实现特定细胞组织的遗传操作[7]。2011年,人工核酸酶介导的基因组编辑技术被 Nature Methods 杂志评选为年度最受关注的技术成果。这3种酶包括有3个主要的类型——锌指核酸酶(zinc finger nucleases, ZFn) 、转录激活因子样效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALEN),以及归巢核酸内切酶(meganuclease) [5]。本文主要通过这三种物质来介绍基因编辑技术的进展。
1基因组定点编辑技术的初现——锌指核酸酶(zinc