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TALEN和CRISPR/Cas9技术被《Nature methods》评为2014年值得关注技术,CRISPR/Cas9技术的脱靶引起了关注
【字体: 大 中 小 】 时间:2014年02月17日 来源:生物通
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在2014年《Nature methods》首刊中,作为最新的基因组编辑技术,TALEN和CRISPR/Cas9技术都被列为2014年值得关注的技术。文中指出,一方面TALEN不仅用于普通的基因修饰,还可将成熟的TALE用于修饰表观基因组,另一方面也明确指出,CRISPR/Cas9脱靶现象一直是科学家们关注但无法从根本上消除的缺陷。
在2014年《Nature methods》首刊中,作为最新的基因组编辑技术,TALEN和CRISPR/Cas9技术都被列为2014年值得关注的技术。文中指出,一方面TALEN不仅用于普通的基因修饰,还可将成熟的TALE用于修饰表观基因组,另一方面也明确指出,CRISPR/Cas9脱靶现象一直是科学家们关注但无法从根本上消除的缺陷,这一缺陷的存在使得CRISPR/Cas9在临床应用和科学研究中都受到很大局限。
TALEN作为成熟的基因修饰技术通过长度为40bp左右的识别序列定位目标基因,在特异位点修饰靶基因,已有文章证实TALEN不存在脱靶现象,现已成功应用于基因敲除、基因敲入、定点突变、microRNA和lncRNA敲除,同时利用TALE蛋白的定位把TALE连接上其他因子,如转录激活、抑制、甲基化酶等,用于其他方面的研究。CRISPR/Cas9作为基因编辑工具和TALEN一样具有打靶目的基因的功能,但CRISPR/Cas9本身固有的脱靶效应让研究者们对此一直束手无策,其脱靶效应的存在主要是因为与靶基因结合的序列长度仅20bp,且配对的20bp中只有靠近PAM处10-12bp碱基是核心序列,剩下的8-10bp碱基的错配对靶位点的识别影响较小,而要想在一个基因组中产生特异性位点至少需要16个碱基的配对才可实现特异,所以CRISPR/Cas9脱靶的存在是显而易见的。除此之外,CRISPR/Cas9对靶基因的识别是通过RNA与DNA的结合,二者结合的牢固性及识别的核心序列长度较短,容易造成脱靶。
过去一段时间有些研究者认为CRISPR/Cas9的向导RNA设计和构建比较简单,TALEN质粒构建步骤繁琐,所以尽管他们知道CRISPR/Cas9的脱靶严重,但仍选择容易操作的CRISPR/Cas9,而现在FastTALE技术的出现使得TALEN质粒的构建可以很容易地在1天内完成,从而更能方便研究人员对TALEN技术的应用。