基因编辑技术及其在疾病治疗中的研究进展和应用前景
2021-11-06邱志超李卓霏
昆明理工大学学报(自然科学版) 2021年5期
邱志超,李卓霏,石 宏,2
(1.昆明理工大学 灵长类转化医学研究院,云南 昆明 650500;2.国家卫计委西部孕前优生重点实验室,云南 昆明 650021)
1 基因编辑技术的发展及原理
1866年,Mendel发现遗传定律奠定了现代遗传学的发展,经过科学家150多年的不懈努力,以基因为核心的分子生物学技术已经深入治疗人类疾病的各个方向.根据欧洲罕见病组织近期的一份研究报告显示[1]:在全世界,超过3亿人患有6 000多种已确定罕见遗传病中的一种或多种,且不包括罕见病中其他非遗传性疾病的患者.1972年至2009年,基因治疗理论从首次被提出作为治疗人类遗传疾病的潜在方案[2],到入选Science杂志2009年度十大科学进展之一[3],其为包括罕见病在内的多种疾病治疗带来了新的解决方案.目前,基因治疗方案主要以病毒载体递送外源基因的方式治疗疾病,虽然取得了一定的进展,但由于某些不确定性因素会诱导机体对载体产生免疫应答反应,从而使得基因治疗方案一直存在潜在的其他致病风险.基因编辑技术的出现,为人类削弱这些潜在的致病风险提供了新的思路[4].图1展示的为不同基因编辑技术发展的主要时间线.

图1 基因编辑的发展时间线Fig.1 Timeline of developments in genome editing
1.1 ZFNs技术
ZFNs由决定其特异性的锌指蛋白结构域和切割DNA的Fok I核酸酶结构域共同组成.1983年,Hanas等[5]通过对非洲爪蟾TFIIIA的研究,率先报道了7S核糖核蛋白中Zn的存在,且介导TFIIIA与5S基因内部控制区域的结合.在此基础上Miller等[6]发现,TFIIIA的5S RNA体外转录过程的正常进行,需要一……
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