
嘿,朋友們!今天想跟你們聊聊一項超厲害的技術 ——CRISPR,也就是我們常說的 “基因剪刀”。這技術在基因工程領域那可是大名鼎鼎,簡單來說,它就像是一把能精準編輯基因的神奇剪刀,能對生物體的遺傳指令進行精確修改。你知道嗎,CRISPR 技術的誕生,源自細菌防御病毒入侵的機制,就像是細菌進化出來專門對付病毒的秘密武器。其中,Cas 蛋白質起著關鍵作用,不過這些 Cas 蛋白質分子通常個頭較大,就好比是一個個大塊頭,要把它們運送到細胞內需要進行基因編輯的位置,可真不是一件容易事兒,就像把一個大物件搬到一個狹窄的小空間里,困難重重。
最近呢,科學家們有了新發現,CRISPR 有了新的 “秘密武器”,這可讓它的能力更上一層樓啦!這個新成員就是 TnpB 蛋白。說起來,TnpB 可不簡單,它其實是 Cas12 的 “祖先”,來自一些能耐受大劑量輻射和多種嚴苛環境的細菌,比如抗輻射奇異球菌。以往,科學家們嘗試把 CRISPR - Cas 系統里的 Cas 蛋白質分子替換成 TnpB 等前體分子,想設計出更小巧的 “基因剪刀”,可結果不太理想,編輯效率不高,就好像一把鈍了的剪刀,不好用。
但咱科學家可不會輕易放棄,瑞士蘇黎世大學等機構的研究人員就對 TnpB 分子進行了改造。嘿,這一改造可不得了,基因編輯效率提高了約 4.4 倍呢!就好比把一把鈍剪刀磨得鋒利無比,裁剪起東西來那叫一個順暢。他們還利用自主研發的人工智能模型,預測了 TnpB 分子對小鼠細胞基因組中 1 萬多個靶向位點的編輯效果。通過這個預測,研究人員用常見的腺病毒載體運載 TnpB 分子,在動物實驗中實現了高效的基因編輯。在小鼠肝臟和腦組織中的編輯效率分別達到了 75.3% 和 65.9%,這成績相當亮眼啊!而且,TnpB 分子僅由約 400 個氨基酸組成,基于它的 “基因剪刀” 只需單個病毒顆粒就能運載。再看看 Cas9 和 Cas12 蛋白質分子,尺寸超過 1000 個氨基酸,需要使用更高的載體劑量,相比之下,TnpB 這 “小個子” 優勢明顯啊!
在動物實驗里,研究人員還用 TnpB 分子制成的 “基因剪刀” 給患高膽固醇血癥的小鼠進行治療。結果呢,小鼠的膽固醇水平顯著降低,效果十分顯著。這意味著什么呢?這很可能為人類治療高膽固醇血癥等疾病帶來新的希望,就像在黑暗中點亮了一盞明燈。
不僅如此,還有科學家利用改進型 “基因魔剪” CRISPR 技術揭示了非編碼 RNA 的奧秘。以往,人類基因組中大約 98% 的區域并不直接編碼蛋白質,這部分區域的功能一度被誤解,甚至被當成 “垃圾” DNA。但現在發現,這些非編碼 RNA 在細胞中,特別是在癌癥和人類發育過程中,扮演著不可或缺的角色。這次研究采用了更為前沿的方法,利用 Cas13 酶針對 RNA 進行操作,對 5 種人類細胞系進行了深入分析,發現了許多對細胞生存至關重要的長鏈非編碼 RNA。這對于癌癥研究意義重大,非編碼 RNA 可能成為未來癌癥診療的新指標和新靶點,說不定以后我們就能通過檢測和調控這些非編碼 RNA 來治療癌癥了呢。
你看,CRISPR 的這個新 “秘密武器” TnpB,還有不斷改進的 CRISPR 技術,給我們帶來了太多驚喜和希望。無論是在疾病治療,還是在對生命奧秘的探索上,都展現出了巨大的潛力。說不定在不久的將來,很多現在無法治愈的疾病,都能通過這些神奇的基因編輯技術得到有效的治療。讓我們一起期待科技給我們帶來更多的奇跡吧!
好啦,今天關于 CRISPR 新 “秘密武器” 的分享就到這里啦。要是你覺得這篇文章有意思,麻煩動動你發財的小手點贊關注,愿點贊關注的你好運連連,福氣滿滿喲!





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