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基因工程应用范文精选

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基因工程应用的探究

摘 要:基因工程已广泛应用于工业、农业、医药、环保等诸多领域,转基因技术在改良农作物品质、创新医药研究、改善自然环境等方面展示出了美好的前景,但在自然生态平衡与人体健康等方面也存在一些不确定影响。

关键词:基因工程应用;转基因技术;探究

引言

烟草中含有尼古丁本是人类健康的杀手,却可以改造成生产医用蛋白的植物;喷洒除草剂时,只杀死田间杂草而不损伤农作物;新鲜番茄的储存期可延长1~2个月;干扰素、乙肝疫苗等基因工程药物的批量生产,这些都不再是奇思妙想,而是基因工程带给人类的福音。文章从基因工程应用对人类的积极影响和可能存在的消极因素两方面进行探究。

1 基因工程应用的积极影响

基因工程的应用,在人类解决“粮食短缺”、“环境污染”、“攻克不治之症”等问题方面已取得了一些重大成就,正在发挥着越来越重要的积极影响。

1.1 改良品质提高产量,解决粮食短缺

基因工程在农业生产领域的应用是最为广泛和成熟的,已经被认为是目前全球提高粮食产量、提升粮食品质和消灭贫困的重要途径。基因工程也为培育出抗病虫害、抗旱、抗涝、抗严寒、高产量等优质的新品种提供了技术手段。

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基因工程技术的应用

摘要:20世纪70年代,人类建立了DNA重组技术,基因工程从此得到迅速发展。目前,基因工程已经被广泛应用于农业、畜牧业、医药及环保等领域。本文简单介绍基因工程在这些领域的发展与应用。

关键词:基因工程 DNA重组应用 发展现状

沃森(Waston)和克里克(Crick)在1953年提出DAN的双螺旋模型,奠定了基因工程的理论基础。20世纪70年展起来的DNA重组技术,促进了基因工程的迅速发展。通过基因工程,人类可以按照自己的意愿,利用DNA的重组技术在体外对基因进行改造和重组,最后将重组后的基因导入受体细胞内,从而按照人类的意愿改造生物的遗传信息。基因工程目前已被广泛地应用于农业、畜牧业、医药及环保等领域。

1.基因工程在农业上的应用

传统育种主要是通过有性杂交产生变异,可通过选择固定优良变异,在提高作物产量、提高作物的抗逆性等方面做出重要贡献。但是,传统育种方法只能近缘杂交,不能远缘杂交,因此可利用的资源越来越少,传统育种面临着越来越大的挑战。基因工程克服了传统方法不能远缘杂交的问题,在育种方面贡献巨大。人类可以通过植物基因工程技术,培育出符合人们需要的、具有更高价值的作物[1-2]。

基因工程在农业上的应用可谓硕果累累,基因工程可提高农作物的抗逆能力(如抗病、抗虫、抗干旱、抗除草剂等)、改良农作物的品质以及可利用植物生产药物等。提高抗逆性的原理是:从某些生物中分离出具有抗病、杀虫活性、抗干旱、抗除草剂的基因,并将其导入作物中并表达,使其具有抗逆性。荷兰和以色列两国的科学家从草莓细胞线粒体中提取一种酶基因,将其导入拟南芥菜中,使转基因拟南芥菜产生两种能吸引害虫天敌的化合物,从而达到杀虫的目的。西红柿很容易腐烂,运输和储藏很不方便,因此都是在西红柿未完全成熟时就摘取下来,在运输过程中再催熟,降低了西红柿的口感。而利用基因工程技术培育出来的西红柿不易腐烂,便于贮藏和运输,允许西红柿完全成熟后再摘取,销售时仍能拥有良好的口感。

2.基因工程在畜牧业上的应用

随着基因工程技术的发展,人们不断培育出生长速度更快、体型更大、产量更高、更具观赏性以及抗疾病能力更强的家畜家禽品种[3]。1982年科学家利用基因工程技术将大白鼠的生长激素基因导入到小白鼠的受精卵内,培育出体型比正常白鼠大的“大白鼠”。同样地,科学家又将牛的生长激素基因导入小白鼠的受精卵内,得到了体型超大的“超级小白鼠”。此后,人类不断培养出转基因猪、鱼、牛、羊、兔等等。基因工程为畜牧业的发展做出重要的贡献。(1)通过基因工程,人类可以对家畜家禽的性别进行预选。这对于产奶和产蛋的家畜家禽来说非常重要,因为这些只由雌性动物来完成。(2)通过基因工程,人类可以改良动物的品质。例如转基因羊的净毛平均产量要比一般的绵羊高出62%,而通过基因工程技术,用高产奶的优质奶牛的细胞,可以培育出大量高产奶的奶牛,大幅度提高畜牧业的经济效益。(3)通过基因工程,人类可以培养出抗病能力强的动物品种。在家畜家禽的饲养过程,常遇到“瘟疫”,出现家畜家禽大面积死亡,给畜牧业带来重大损失。通过向家畜家禽移植抗病毒基因,可显著提高它们的抗病能力,避免经济损失。(4)通过转基因工程,可以培育出更具观赏性的动物。例如像老鼠一样大的兔子,像猫一样大的迷你型小马。同时,有些昆虫在夜里能发出迷人的荧光,通过基因工程技术,可以将这些昆虫的发光基因导入鱼内,从而培育出极具观赏性的“荧光鱼”。

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农业应用基因工程论文

摘要:基因工程在农业生产上已经被十分广泛地应用。基因技术的突破,使科学家们得以传统育种专家难以想象的方式,改良动植物,大大提高了经济效益。

关键词:基因;应用

基因在农业生产上的应用已经非常广泛,但其中的道理未必广为人知。那么所谓基因到底是什么呢?它是控制生物性状的基本单位,记录着生物生殖繁衍的遗传信息。并且通过修改基因能改变一个有机体的部分或全部特征。它的作用主要是以转基因技术和基因克隆技为核心。通过它们改良动植物的品种,从而大大提高经济效益。那么下面我们就谈谈它们是怎样为人类服务的呢?

一、转基因技术

转基因技术就是按照人们预先设计的生物蓝图,把所需要的基因从一种生物的细胞提取出来,在体外进行“外科手术”,然后把所需要的基因导入另一种生物的细胞中,从而有目的地改造生物的遗传特性,创造出符合人类需要的新品种。转基因技术能培养出多种快速生长的转基因鱼、转基因羊、产奶量高的转基因牛等,还能培育出抗旱、抗涝、抗盐碱、抗枯萎病和抗除草剂的转基因作物,还培育出抗虫作物,科学家将杀虫基因转入植物体内后,植物体内就能合成霉素蛋白,产生这种霉素蛋白基因的作物有烟草、马铃薯、番茄、棉花和水稻等,其中效益最大的是抗虫棉。

二、基因克隆技术

“多莉的诞生”意味着人类可以利用动物的一个组织细胞,像翻录磁带或复印文件一样,大量生产出相同的生命体。利用它可以拯救濒临灭迹的物种,或是复制一些优良品种等等。然而在进一步细想克隆,却也着实让人深虑。首先,若是无节制地“复制”某种物种,就会打破自然界的生态平衡,破坏优胜劣汰的自然法则,给自然界带来了混乱。其次,从理论上说“克隆”哺乳动物的成功,即为“克隆”人类准备了前提条件,再经过技术的不断改善,毫无疑问,不久以后就能“克隆”出人。对此杭州大学生命科学院院长、浙江省生物工程学会副理事长黄纯农教授认为,不必过分担心。他说,当前“克隆”技术还有完善的过程,暂时达不到大量“复制”人的地步。再者各地已相继制定了法令,为“克隆”人进行限制。当然,“克隆”技术的产生,归根到底是利大于弊,它将被广泛应用于人类,前景灿烂,方兴未艾。科学的进步和人的观念的变化,是无法阻止的。

三、应用基因技术的优点

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网络资源在基因工程课程中的应用

[摘要]基因工程是生物技术专业学生重要的基础专业课,本文探讨了网络资源在该课程中的应用,如何利用网络资源提高教学效果。本文从建立多媒体课件资源库、科研动态介绍、网络实验视频辅助教学、建立师生交流平台、PBL教学法的有效辅助资源5个方面进行探讨,期望利用网络资源辅助教学,提高教学效果,培养学生学习兴趣,促进学生学习主动性。

[关键词]网络资源 基因工程 教学效果 学习主动性

[中图分类号]G434 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2011)08-0209-01

《基因工程》是生物技术专业学生重要的基础专业课之一,其理论知识较为抽象、不易理解,仅以文字形式的教科书进行教授,学生会感到枯燥,对课程死记硬背。此外,该课程内容涉及实验技术更新速度快,教材对于新进展无法做到同步更新,从而大大降低了生物技术专业学生对该课程基础知识学习和实验技能掌握的效率。网络资源信息丰富,由于其具有共享性、时效性、强选择性,并且是学生接受的资源形式,可作为《基因工程》课程的有力辅助教学手段,成为新的课堂教学资源和课后辅助学习的手段,成为培养学生自主学习的一种有效资源。将网络资源有效应用于基因工程课程的教学中,可有效提高教学效果,培养学生学习主动性。本文在5个方面进行了尝试应用,以辅助基因工程课程的教学。

一、建立多媒体课件资源库

仅仅依靠课本的知识不能满足教师和学生学习的需要,而互联网为我们提供了海量的有关资料,甚至可以得到相关的多媒体资料等。将其下载到本地的计算机,分析判断可信度,可按章节及资源形式进行分类,分类后放在文件夹中,以便取用。将各形式资源归类建立多媒体资源库,制作可视性较强、生动形象的多媒体课件,便于学生学习和理解,教学效果明显提高,同时也达到了培养学生学习兴趣的目的。

二、科研动态介绍

《基因工程》涉及的实验技术不断发展,更新迅速,网络资源时效性强,动态变化快,最新的科研信息都可以通过网络得到共享。通过介绍最新的实验技术、先进的实验设备和技术手段可达到辅助教学、提高教学效果、提高学生学习主动性的目的。在《基因工程》课程教学中,作者向学生推荐了一些生物类网站,如www.省略/生物谷;www.省略生物秀;www.省略/生物软件网等等。作者在教学过程中,在教学内容完成后,给学生留出5分钟时间介绍他们在网络上查到的与生物技术相关的科研新闻,当学生介绍有人利用工程菌解决农药残留问题的新闻后,作者将其中涉及的工程菌的概念、载体构建、转化重组菌株等相关知识点再向学生们讲解以提高教学效果,这种方式不仅提高了学生学习的主动性,而且更好地达到了教学目的。

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浅谈药用植物基因工程研究和应用

摘要:生物技术的发展为药用植物的研究和中药现代化的发展提供了重要机遇。植物基因工程与人类生活密切相关,它将给植物育种带来革命性的变革。植物基因工程研究的关键问题是向植物中转移外深基因,它主要涉及植物受体的选择和基因转移方法的探索。

关键词:植物基因工程 生物技术 革命性

中图分类号:R2 文献标识码:A 文章编号:1007-0745(2013)06-0052-02

1前言

药用植物不仅本身作为药物应用于传统医学保健和治疗中,而且可作为化学药品的原料。因此,药用植物的生产在我国的农业发展体系中具有战略意义[1]。然而,由于生态环境的破坏、土地和其他自然资源的减少和恶化、生产效率和技术水平的低下,使我国药用植物生产面临严峻的挑战。药用植物的平均产量远低于其潜在的最高值,其原因之一是它们并不总是生活在最适宜的环境中,在生长发育过程中受到各种逆境及有害生物的影响,为了防治病虫等危害,每年使用大量的化学农药,生产成本升高,而且农药残留及环境污染问题日益突出。因此,只有借助于先进的科学技术手段,提高药用植物的生产效率和品质,才能减轻资源的压力,增强我国药用植物产业的竞争力。其中,基因工程在药用植物上的应用是较为快捷和有前途的手段之一。植物抗性基因工程是根据分子遗传学原理,培育具有特定抗性的植物新品种的生物技术,包括植物抗病基因工程、植物抗虫基因工程、植物抗除草剂基因工程和植物抗逆基因工程。抗性基因工程技术的成功应用,将有利于选育抗病、抗虫等转基因药用植物,对于保证药材的产量和质量,减少环境污染有着重要意义。

用于植物细胞外源基因导入的方法和技术很多,其中土壤农杆菌介导的转化系统是研究最多、机理最清楚、技术方法最成熟的基因转化途径。迄今所获得的200多种转基因植物有80%以上是利用根癌农杆菌转化系统产生的[2-3]。药用植物转基因研究中,除了农杆菌介导的转化系统以外,利用其他方法转化成功的报道还比较少。药用植物有别于农作物,它们的有效成分是植物细胞的次生代谢产物,这一特点决定了药用植物与农作物的遗传转化有着不同的侧重点。

2药用植物优良品种的培育研究

黄璐琦[4]和刘涤等[5]运用植物转移病毒外壳蛋白基因,植物病毒的卫星 DNA 基因和反义 RNA 等生物技术,提高了白花曼陀罗、八角莲等药用植物的抗烟草花叶病毒的能力,转抗虫害的δ-内毒素基因获得抗虫害药用植物。许铁峰等[6]将抗除草剂基因Bar导入4倍体松蓝叶片中获得抗性株, 转化植株表现出明显的抗除草剂特性而不影响次生代谢物的产生。贺红等[7]将柑桔衰退病毒外壳蛋白基因CTV-cp的农杆菌 Ti 质粒转化植株并用AS(乙酰丁香酮)提高转化效率,建立了农杆菌介导的枳壳转化系统,为抗病毒育种奠定了基础。 罗青等[8]将雪莲花外源凝集素酶基因用农杆菌介导转入宁夏枸杞获得抗蚜虫的转基因枸杞。赵亚华等[9]将小鼠金属硫蛋白基因用农杆菌介导整合到枸杞基因组中获得了富含锌的转基因枸杞新品种。

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基因工程和组织工程在医学美容领域的应用

医学美容虽然是一个全新的研究领域,但它很快深入渗透到人们的生活中。目前,很多基因工程和组织工程领域的科研成果一改高深莫测的面目,从美容角度接近爱美人士,例如在基因工程学科领域研究极为深入复杂的细胞因子、核酸等,现已成为人们日常生活中常见的美容护肤品。但是,随着人们认识水平的提高,有必要更加准确地去理解基因工程和组织工程在医学美容领域的应用。

一、基因工程在医学美容领域的应用

目前,基因工程在医学美容领域主要应用在两个方面:细胞因子的应用和核酸的应用。

其中细胞生长因子主要包括酸性成纤维生长因子AFGF、碱性成纤维生长因子BFGF、表皮生长因子EGF、重组转化生长因子RTGF等。这些生长因子的应用范围各有不同,都可以较好地应用于医学美容领域。

根据基因工程的研究结果,AFGF是作用最广泛的生长因子,是一类来源于中胚层和神经外胚层的具有广泛生物学活性的细胞生长因子,对组织创伤、神经系统疾病有突出的治疗效果。该因子可促进组织创伤愈合、血管生成、骨骼修复、溃疡愈合、眼晶状体再生、神经组织修复、神经突起的生长以及胚胎的发育与分化。应用在美容上,AFGF还具有美白作用。不仅如此,它还可以调控人体同源基因,指导性吸收核苷酸和核酸,达到外用内调的作用。

二、组织工程在医学美容领域的应用

组织工程是一门新兴的交叉学科,所涉及到的研究领域包括细胞生物学、免疫学、材料科学等。组织工程研究主要包括四个方面:种子细胞、生物材料、构建组织和器官的方法与技术以及组织工程的临床应用。

目前,临床上常用的组织修复途径大致有s?种,即:自体组织移植、异体组织移植和应用人工代用品。第一个组织工程产品人工皮肤已于1997年3月经美国FDA批准上市,这种产品是器官基因公司培养出来的,被称为“适移植”的活性皮肤,它由新生儿的包皮细胞培植而成,呈层状结构,与正常人的皮肤极为相似,能分泌人体皮肤胶原、生长因子和结构性蛋白,可与病人自身的皮肤很好地融合,不存在排异作用,就连病人自身的血管和色素也会逐渐转移到“适移植”活性皮肤中去,愈合不留瘢痕。人工皮肤的问世使整形美容的发展方向起了划时代的变化,从此,人体的皮肤缺陷不再需要从自身的皮肤移植。

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基因工程在马铃薯育种中的应用现状

作者简介:刘玲玲(1977-),女,讲师,硕士,研究方向为生物技术在作物遗传育种中的应用研究。

摘要:近年来,基因工程技术广泛应用于马铃薯抗病、抗菌、抗虫、抗除草剂、品质改良及生物反应器的研究中并取得了一定进展。本文综述了近20年国内外基因工程在马铃薯育种上的应用现状,为马铃薯产业的大力发展提供了理论依据。

关键词:基因工程;马铃薯育种;应用现状

中图分类号:S532.035.3 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2013)06-0130-04

马铃薯(Solanum tuberosum)是世界上广为种植的粮、菜、饲兼用型作物,也是我国干旱和半干旱地区重要的经济作物,可以加工制成各种产品[1],其栽培面积仅次于小麦、水稻和玉米。全世界每年的总产量将近3×108 t,中国占了其中的18%,居世界第一位[2]。马铃薯以其独特的经济价值受到了国内外的广泛关注,尤其近年来随着生物能源的兴起与开发,马铃薯也被视为一种新型的能源材料,从而掀起了对马铃薯生物学性状及应用的研究热潮[3]。

马铃薯为同源四倍体作物,其遗传分离复杂、后代筛选繁琐,用常规育种方法改良品种难度极大。尽管已培育出许多食用加工的优良品种,但至今许多优良栽培品种仍受到多种病虫害等的严重危害。近些年发展起来的植物基因工程技术,可以将各种来源的基因导入马铃薯,使马铃薯基因工程取得了许多突破,显示出诱人的前景。

1 马铃薯抗病基因工程

11 马铃薯抗病毒病基因工程

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基因工程应用及其交叉学科互助

【摘要】生命科学学科已经是影响人类日常生活的一门重要学科,在其发展到现代的水平后出现了些许问题。比如说研究方法的老套,管理上的散乱,我认为可以借鉴其他学科的多种方法来对其进行改进。

【关键字】基因工程;工程化管理;学科互助

生命科学在我看来是对生命的现象、本质进行探索的一门科学,它的发展直接影响到人类的进化,生态圈的状况等很多方面。而基因工程同细胞工程、酶工程、蛋白质工程和微生物工程一起是它的一个重要分支,共同构成了现代具有高科技水平的生物工程,其在世界受重视程度可想而知。所谓基因工程是对基因进行操作的复杂技术,一般是将外源基因通过外界的处理后导入受体细胞内,使这个基因能在受体细胞内复制、转录、翻译表达的操作。

基因工程可以将不同来源的基因,按预先设计的蓝图, 在体外构建杂种DNA分子,从而改变生物原有的遗传特性、获得新品种、 生产新产品。既然如此,我们可以想象,如果人类比较成熟的掌握了这个技术后,那么曾经不可想象的事有很多将成为现实。我还记得有一本小说是描写一个长有大象头颅的人的一生。在过去,这种人无疑会被认为是怪物,那么为了人类的进化,将来人们很可能主动的改造自己,这样一个象人可能再也不会没有同伴。

我们知道按照自然的规律有着生殖隔离的物种是不能产生可育后代的,所以基因工程从某种角度来讲违背了一些自然规律。它的主要过程是先将DNA大分子提取出来,在离体条件下用适当的工具酶进行切割后,把它与作为载体的DNA分子连接起来,然后与载体一起导入某一更易生长、繁殖的受体细胞中,最后这些细胞分化,分裂形成新的物种。现在基因工程已经在很多产业中有所应用,除了研究人类的基因让人类得以进化外还应用于农牧业,食品工业,环境保护,医药,医疗等,其中医药方面用处最大。

通过这种技术大大扩展了药品的材料来源,比如胰岛素就是利用微生物基因微生物生长迅速,容易控制,适于大规模工业化生产的这些优点,产生有用物质。再加上运用基因工程设计制造的“DNA探针”检测病毒感染及遗传缺陷,然后给患有遗传病的人体内导入正常基因可“一次性”解除病人的疾苦。这些手段的应用已经大大提高了人类的寿命,那么再发展几年,人类的寿命肯定还会继续增加,一个人可能会见证一个朝代的兴衰。

但是当前基因工程的发展也存在一些问题,对于基因研究还是缺乏一个系统的管理,很多单位投入巨大可能研究出同一个东西,这无疑是一种浪费。还有些人彻底反自然,将基因随意组合,这对未来形成了隐患,不知道试管里爬出来的是什么怪物。另外基因工程的发展是需要大量资金和高科技人才,这也是一个重要的限制条件。总的来说,虽然存在一些问题基因工程的发展还是令我们期待,这门科学我相信是人类发展的一个转折点。

然后我想谈下它的交叉学科互,主要是与软件工程的关系。乍听起来这两门学科是毫无关系的,一个是研究生命的,一个是研究软件的。但是细想下,这两个学科都是有开发性质的学科,他们都需要很强的创造性。

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基因工程植物疫苗的研究进展及应用

摘要:基因植物疫苗已成为疫苗研究领域的一个新热点,本文简单介绍了植物疫苗的免疫原理、植物疫苗的特点、植物疫苗生产的表达系统、以植物为载体的免疫技术、植物疫苗的安全性、植物基因工程疫苗研究进展、基因工程在植物疫苗中的应用以及展望等。

关键词:植物疫苗;基因工程;表达系统;安全性

1 植物疫苗的免疫原理

植物疫苗可诱导粘膜免疫反应,小肠淋巴组织的粘膜上有一种特殊的细胞叫做膜细胞(M 细胞)。粘膜免疫应答就是由M 细胞识别抗原开始的。M细胞识别抗原并将其传递给巨噬细胞,巨噬细胞和其它抗原呈递细胞,再将抗原展示给辅T细胞,辅T细胞识别外源蛋白质片段后就会刺激B细胞制造和释放能中和抗原的抗体,当疾病因子出现时,记忆辅T细胞刺激胞毒T 细胞攻击受感染的细胞,同时它迅速刺激记忆B 细胞分泌中和抗体消灭入侵的病原体。总的来说,转基因植物疫苗可以诱导相应的血清型的IgA 和IgG 反应。

2 植物疫苗的特点

2.1 安全性高

植物是人类食物来源之一,除个别人群对某些特定的植物过敏外,其安全性高。用动物细胞生产疫苗,可能有动物病毒的污染,对人类存在潜在危害。而植物病毒不会感染人类,比较安全,同时也可避免微生物生产疫苗带来的有害产物。

2.2 成本低

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浅谈CRISPR/Cas9技术在基因工程中的应用

2014年11月28日,全球权威科学杂志《Science》在线发表综述文章,描述了CRISPR/Cas9系统的发展历史并肯定其应用.众所周知,生物的遗传信息储存在基因中,特定的编码基因决定特定的蛋白质.当基因发生突变的时候,由其编码的蛋白质的氨基酸组成以及三维构象往往会同样发生改变,有些蛋白甚至提前终止,从而导致遗传疾病的发生.因此,对于基因组做出特异性的靶点修饰,是治疗人类遗传疾病的可行方法.通过对遗传学的位点修饰的探究,科学家们在细菌和古细菌中找到了一种新的RNA,该RNA起着地址标记的指导作用,被命名为gRNA.gRNA和CRISPR/Cas9蛋白相互作用,确保切割发生在基因组的确切位置.通过科学工作者的合作和研究,CRISPR/Cas9系统被不断的简化使其变成现在的通用技术.

一、CRISPR的发展历程

1985年,日本大阪大学学者发表碱性磷酸酶基因的研究性篇论文,该发现涉及编码基因附近存在的小的DN段.之后有三个独立的生物信息学团队作出报告,他们的研究均暗示CRISPR在微生物免疫中有可能发挥了作用,他们在报告中指出了间隔区DNA与噬菌体的基因序列通常高度匹配.2007年,科学家通过研究发现,添加或删除和噬菌体DNA相匹配的间隔区DNA会改变嗜热链球菌对噬菌体攻击的抵抗力,这是对间隔区DNA功能的巨大突破.2011年科研工作者开始尝试解析各种与CRISPR相关的蛋白质的功能,最终分离出了Cas9蛋白质的CRISPR系统,这一发现为研究间隔区DNA如何在细菌的免疫防御中发挥了关键作用.2013年初,《Science》杂志公布了两项最新研究成果,首次证明了Cas9 核酸酶可以对小鼠和人类细胞进行有效的编辑,是更为安全的哺乳动物细胞基因组编辑的新方法.如今,科研工作者能够通过设计gRNA,靶向包括果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠和人类等在内的许多物种的基因组中的几乎任何碱基序列,实现真正的基因工程的遗传编辑.

CRISPR系统从初发现到2013年的系统建立实现了在多个物种中的应用,并将在更多的物种中得到应用.

二、CRISPR的工作原理

虽然科学家到目前为止还没有完成弄清楚CRISPR-Cas/Cas9 系统的详细作用机制, 但已基本明确了该系统的作用过程.目前大家比较公认的该系统的作用机制大体可分为以下3个不同的阶段,如图2.

噬菌体侵入宿主时,首先产生编码蛋白,这个过程由Cas/Cas9基因完成.编码蛋白产生后靶向调节间隔序列.此后,基因组中被靶向的间隔序列被剪切,整合到宿主基因组的5′端.短的参入间隔序列被转录为crRNAs.最后,在CAS蛋白复合物的参与下,靶向干扰噬菌体的基因组序列.

三、Cas9的应用优势

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