董田玉 刘远远 段思琦 付雪瑞 常彦忠

1河北医科大学解剖教研室,石家庄050017;2河北师范大学铁代谢分子生物学研究室,石家庄050024;3河北医科大学期刊社,石家庄050017;4河北医科大学大型科研仪器设备共享服务平台,石家庄050017

基因编辑技术主要包括锌指核酸酶 (zinc finger nucleases,ZFN)、类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator like effector nucleases,TALEN)、规律性重复短回文序列簇 (clustered regularly interspaced short palindro mic repeats/cas endonuclease,CRISPR/Cas)系统。近年来,CRISPR/Cas系统在基因工程领域取得了重要突破。该项技术虽然研究时间不长,但在生物研究和医学领域产生了重大影响。在人类疾病中,呼吸系统类疾病高居癌症死亡率之首,科学家利用CRISPR/Cas基因编辑技术在治疗肺癌等疾病中进行了深入研究,并获得重大突破。本文重点介绍了近年来基因编辑技术及其在呼吸系统等疾病中应用及其研究进展。

1 基因编辑技术

1.1 ZFN 编辑技术 锌指蛋白是上世纪80年代由科学家在非洲爪蟾的转录因子中发现,后逐步发展完善成为较早的一类人工编辑基因组的技术[1]。ZFN 由特异识别DNA的锌指蛋白和FokⅠ核酸内切酶的剪切结构域两部分构成,是一种人工合成的融合蛋白。将人工设计产生的锌指蛋白与非特异性FokⅠ剪切结构域结合形成具有活性的二聚体,即可对目标基因进行特异剪切。ZFN 作为第一代被广泛使用的基因剪切工具,在小鼠、大鼠、斑马鱼及人类细胞中的技术建立已经较为成熟。2003年,科学家成功地利用该技术对果蝇和人类细胞的基因进行编辑[2]。但是由于ZFN的设计复杂,构建时间长并且成功率低,不能广泛的被实验室掌握,因此该技术的发展与应用在一定程度上受到了阻碍。……