基因编辑技术作为一项先进科学技术,自问世以来,就备受医疗科研界的关注与青睐。特别是在疾病治疗和医药研发领域,基因编辑技术更是得到了广泛应用,并取得了一系列丰硕的成果。但尽管如此,基因编辑技术仍存在一定的局限性,仍待完善。
再生医学网获悉,近日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所研究员咸漠带领的材料生物合成技术中心,基于“剪刀石头布”策略,实现免筛选标记/质粒消除步骤的多轮基因编辑方法,相关研究成果近日发表在Nucleic Acids Research上。
研究构建了三个能够循环消除的基因编辑辅助质粒(pRock,pPaper,pScissors),在按照“剪刀-石头-布”顺序分别使用这三个质粒实施基因编辑时,可同时去除上一轮基因编辑中使用的辅助质粒,从而免除了传统方法中的筛选标记或质粒消除步骤,提高了多轮编辑的速度。质粒消除效率可达到99.99-100%,几乎不会有逃逸情况。
另外,该系统还存在双重检查机制:如上一轮发生了逃逸的情况,由于质粒间的拮抗作用则不能进行下一轮编辑。该研究在大肠杆菌和肺炎克雷伯氏菌中对该方法进行了测试,快速完成了多轮的敲除、插入、替换等基因编辑操作。
利用本方法进行连续多轮基因编辑时,每一轮编辑仅需要进行两次培养,即一次平板培养和一次单克隆液体培养,这几乎是精细基因编辑所需要的最少培养次数。这不仅缩短了基因编辑周期,还减少了基因组随机突变的可能性,这些优势在进行大规模多轮基因编辑时尤为明显。
该方法是目前最快最鲁棒的多轮基因编辑策略,可与现有其他CRISPR/Cas9编辑优化策略进行联合使用,并且在未来更易于实现自动化,同样策略也可用于其他物种的基因编辑。
最后,
再生医学网认为,随着该项研究成果的问世,相信将会极大改写基因编辑应用史,从而让基因编辑变得“更加聪明”。特别是在多轮基因编辑的周期问题上,该项研究成果便能够很好地解决这一难题。