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跳跃基因为什么如此厉害,让 CRISPR 在 Nature 和 science 几乎同时发文
2019-06-25 17:01   来源: 上海吉凯基因化学技术有限公司  点击次数: 关键词:

跳跃基因是什么?


跳跃基因又叫转座子是一类在很多后生动物中发现的可移动的遗传因子。一段基因可以从原位上单独复制或断裂下来,环化后插入另一位点,并对其后的基因起调控作用,此过程称转座。这段序列称跳跃基因或转座子。

他是如何与 CRISPR 产生关联的呢?


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2019 年 6 月 6 日,张锋团队在 science 杂志上发表了 CAST 系统,将 Cas9 切割酶偶联到转座酶上,实现了 CRISPR cas9 基因高效敲入。2019 年 6 月 12 日,哥伦比亚大学生物化学与分子生物物理学系 Samuel H. Sternberg 团队同样使用了转座子,构建了 INTEGRATE 系统,独立于宿主系统,完成精确插入 10000 个碱基而不切割 DNA。

看完他们的实验才明白,两位大牛都是看准了转座子不依赖与 DNA 修复机制,让 DNA 在系统内就完成拼接,从而跳过了 DNA 修复机制,让基因敲入效率大大提高,从而大大降低了拖把效应。这样,就可以完美的将转座子与 CRISPR 关联起来了。

小编不才,很想知道为什么两位大牛的操作为什么如此相似,这是巧合,还是历史必然?

要想弄清楚大牛的心思,就让我们先看看 CRISPR 和转座子的研究历史,也许,你会想到一些什么。

从研究历史上看,转座子的研究要远远早于 CRISPR 的研究,并且,比 CRISPR 整整早了 62 年,随着 miRNA,lncRNA 以及 CRISPR 相关研究的或者,转座子的研究好像已经被遗忘。然而,是金子总是要发光的,终于,两位重量级的任务同时想到了转座子高效拼接功能,实现了高效的基因敲入,只是使用的方法不同而已。如此看来,CRISPR 能够与转座子的关联,并不是一种偶然,而是一种历史的必然,不同的工具,具有不同的特定,将不同工具的有点结合起来就可以完成超乎想象的工作。

你是不是有什么新的想法要跟我说呢 ... ...

关注研究历史的同时,小编我瞧瞧的又看了看 CRISPR(成簇规则间隔的短回文重复序列)和转座子(正向或者反向重复序列)的特点,不由得让我有点吃惊,他们特征是如此的相像。这让我想起了达尔文老先生的话,「物竞天择,适者生存」。生物个体的进化,是需要有物质基础的,他的物质基础的根源就是来源于这些存储了所有遗传信息的 DNA 上。那么,上天选择的就是这些 DNA。而这些 DNA 不仅仅需要保持原有遗传信息的稳定传递,还需要保证有足够的进化,能够在变化莫测的环境中,找到适合生存的基因,抵御来自于各种物种的侵蚀。那么,DNA 除了需要有一定的 DNA 突变几率外,还需要有更加激进的重组,转座等促进 DNA 的有序进化,还需要具有一定的机制防御外来物种的 DNA 破坏。

而这些在生物进化的过程中,自然而然形成的进化和防御机制,不会只要简简单单的几种而已,他可能有千千万万种不同的进化防御机制,而我们现在发现的也只是冰山一角而已,也许,在我们周围的就有数不清的分子机制,如 CRISPR,miRNA,转座子等调控机制,能够为我们所有,为人类的生命科学涂上浓重的一笔。

不管我们拥有什么样的分子工具,生物信息分析是永远不能少的。

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编辑: ysjin

 

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