Nature子刊：CRISPR再立功，人類首次實(shí)時(shí)觀測(cè)活細(xì)胞內(nèi)基因運(yùn)動(dòng)

2017-04-25 來源：藥學(xué)進(jìn)展標(biāo)簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護(hù)膚

摘要：這一新方法克服了基因成像長(zhǎng)期以來存在的限制。“我們?cè)桓嬷@是永遠(yuǎn)都做不到的，” Mazhar Adli教授說道：“是有一些方法能讓你看到三維組織結(jié)構(gòu)

　　Nature子刊：CRISPR再立功，人類首次實(shí)時(shí)觀測(cè)活細(xì)胞內(nèi)基因運(yùn)動(dòng)

　　對(duì)于弗吉尼亞大學(xué)（University of Virginia）Mazhar Adli教授來說，這些在電腦屏幕上飛舞的小點(diǎn)點(diǎn)，代表了他夢(mèng)想的實(shí)現(xiàn)。這些熒光點(diǎn)的實(shí)時(shí)移動(dòng)，指明了一種從未有過的方式，讓我們有望對(duì)人類基因組、癌癥和遺傳疾病產(chǎn)生新的理解。

　　新技術(shù)對(duì)HeLa細(xì)胞17號(hào)染色體上一個(gè)片段的實(shí)時(shí)觀測(cè)（圖片來源：《Nature Communications》）

　　Mazhar Adli教授的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種能夠?qū)崟r(shí)跟蹤活細(xì)胞內(nèi)基因的方法，可以讓特定的基因片段發(fā)光。這樣，人們就能夠以三維的視角觀測(cè)到基因在細(xì)胞內(nèi)的位置和運(yùn)動(dòng)路徑，就像用天文望遠(yuǎn)鏡觀察太空中的星星一樣。這一重要突破發(fā)表在近期的《自然》子刊《Nature Communications》上。

　　在細(xì)胞中的定位以及與其他基因的相對(duì)位置，會(huì)對(duì)一個(gè)基因的效應(yīng)產(chǎn)生重要的影響。因此，針對(duì)特定基因在細(xì)胞中的三維定位將有望幫助科學(xué)家以一種新的視角，大大加深對(duì)我們理解基因如何工作和相互作用，以及對(duì)我們健康的影響。

　　“這個(gè)夢(mèng)我已經(jīng)做了很久，”Mazhar Adli教授說道：“我們能夠在活細(xì)胞中對(duì)基因組中幾乎任何一個(gè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，而且效果很好。采取傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)方法，你基本上永遠(yuǎn)都不會(huì)得到這樣的數(shù)據(jù)，因?yàn)槟惚仨殮⑺兰?xì)胞才能進(jìn)行此種成像，但是我們現(xiàn)在卻可以在活細(xì)胞中做到實(shí)時(shí)成像。”

　　盡管DNA是線性分子，但也會(huì)折疊成三維結(jié)構(gòu)。這時(shí)，原本在DNA鏈上線性距離很遠(yuǎn)的兩個(gè)基因，也可能會(huì)相互接近，進(jìn)而發(fā)生影響基因功能發(fā)揮的相互作用。

　　新方法采用了CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)。研究者在單鏈引導(dǎo)RNA（sgRNA）的尾部連接了16個(gè)重復(fù)的MS2 RNA片段，配以失去核酸酶活性的dCas9酶，以避免破壞靶標(biāo)基因。MS2片段源自噬菌體，其折疊結(jié)構(gòu)可與MS2被殼蛋白（MCP）結(jié)合。這時(shí)，若以熒光基因標(biāo)記MCP，便可在光學(xué)顯微鏡下對(duì)特定基因進(jìn)行活細(xì)胞成像。實(shí)驗(yàn)顯示，如果增加MS2片段的重復(fù)次數(shù)，則可顯著提高信噪比和靈敏度，即便對(duì)于低重復(fù)和非重復(fù)基因片段也能進(jìn)行三維觀察。此外，研究者還可以使用CRISPR技術(shù)，將特定基因“打開”或“關(guān)閉”，然后再來看看會(huì)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生什么。

　　這一新方法克服了基因成像長(zhǎng)期以來存在的限制。“我們?cè)桓嬷@是永遠(yuǎn)都做不到的，” Mazhar Adli教授說道：“是有一些方法能讓你看到三維組織結(jié)構(gòu)，但是你必須對(duì)數(shù)以億計(jì)的細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而且得先殺死這些細(xì)胞。我們現(xiàn)在可以在單細(xì)胞水平直接觀察活細(xì)胞，可以對(duì)那里發(fā)生的一切進(jìn)行錄像。”

　　為了成像而培養(yǎng)大量的細(xì)胞并將其殺死，是一件十分耗時(shí)的事情，并且難以弄清楚細(xì)胞內(nèi)部的DNA究竟經(jīng)歷了什么，就像很難從球賽的剪影中看懂足球的規(guī)則。Mazhar Adli教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新方法，就好比能讓人們坐下來，完整地觀看一場(chǎng)球賽的錄像。“這是一個(gè)十分激動(dòng)人心的事情，”他說道。

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健客價(jià)：￥6

1.化膿性鏈球菌引起的急性咽炎、急性扁桃體炎。 2.敏感細(xì)菌引起的鼻竇炎、中耳炎、急性支氣管炎、慢性支氣管炎急性發(fā)作。 3.肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌以及肺炎支原體所致的肺炎。 4.沙眼衣原體及非多種耐藥淋病奈瑟菌所致的尿道炎和宮頸炎。 5.敏感細(xì)菌引起的皮膚軟組織感染。

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本品適用于敏感細(xì)菌所引起的下列感染：1. 支氣管炎、肺炎等下呼吸道感染；皮膚和軟組織感染；急性中耳炎；鼻竇炎、咽炎、扁桃體炎等上呼吸道感染（青霉素是治療化膿性鏈球菌咽炎的常用藥，也是預(yù)防風(fēng)濕熱的常用藥物。阿奇霉素可有效清除口咽部鏈球菌，但目前尚無阿奇霉素治療和預(yù)防風(fēng)濕熱療效的資料）。2. 阿奇霉素可用于男女性傳播疾病中由沙眼衣原體所致的單純性生殖器感染。阿奇霉素亦可用于由非多重耐藥淋球菌所致的單純

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