Nature子刊：CRISPR再立功，人類首次實(shí)時(shí)觀測活細(xì)胞內(nèi)基因運(yùn)動

2017-04-25 來源：藥學(xué)進(jìn)展標(biāo)簽：掌上醫(yī)生喝茶減肥一天瘦一斤安全減肥 cps聯(lián)盟美容護(hù)膚

摘要：這一新方法克服了基因成像長期以來存在的限制?！拔覀冊桓嬷@是永遠(yuǎn)都做不到的，” Mazhar Adli教授說道：“是有一些方法能讓你看到三維組織結(jié)構(gòu)

　　Nature子刊：CRISPR再立功，人類首次實(shí)時(shí)觀測活細(xì)胞內(nèi)基因運(yùn)動

　　對于弗吉尼亞大學(xué)（University of Virginia）Mazhar Adli教授來說，這些在電腦屏幕上飛舞的小點(diǎn)點(diǎn)，代表了他夢想的實(shí)現(xiàn)。這些熒光點(diǎn)的實(shí)時(shí)移動，指明了一種從未有過的方式，讓我們有望對人類基因組、癌癥和遺傳疾病產(chǎn)生新的理解。

　　新技術(shù)對HeLa細(xì)胞17號染色體上一個(gè)片段的實(shí)時(shí)觀測（圖片來源：《Nature Communications》）

　　Mazhar Adli教授的團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種能夠?qū)崟r(shí)跟蹤活細(xì)胞內(nèi)基因的方法，可以讓特定的基因片段發(fā)光。這樣，人們就能夠以三維的視角觀測到基因在細(xì)胞內(nèi)的位置和運(yùn)動路徑，就像用天文望遠(yuǎn)鏡觀察太空中的星星一樣。這一重要突破發(fā)表在近期的《自然》子刊《Nature Communications》上。

　　在細(xì)胞中的定位以及與其他基因的相對位置，會對一個(gè)基因的效應(yīng)產(chǎn)生重要的影響。因此，針對特定基因在細(xì)胞中的三維定位將有望幫助科學(xué)家以一種新的視角，大大加深對我們理解基因如何工作和相互作用，以及對我們健康的影響。

　　“這個(gè)夢我已經(jīng)做了很久，”Mazhar Adli教授說道：“我們能夠在活細(xì)胞中對基因組中幾乎任何一個(gè)區(qū)域進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測，而且效果很好。采取傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)方法，你基本上永遠(yuǎn)都不會得到這樣的數(shù)據(jù)，因?yàn)槟惚仨殮⑺兰?xì)胞才能進(jìn)行此種成像，但是我們現(xiàn)在卻可以在活細(xì)胞中做到實(shí)時(shí)成像。”

　　盡管DNA是線性分子，但也會折疊成三維結(jié)構(gòu)。這時(shí)，原本在DNA鏈上線性距離很遠(yuǎn)的兩個(gè)基因，也可能會相互接近，進(jìn)而發(fā)生影響基因功能發(fā)揮的相互作用。

　　新方法采用了CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)。研究者在單鏈引導(dǎo)RNA（sgRNA）的尾部連接了16個(gè)重復(fù)的MS2 RNA片段，配以失去核酸酶活性的dCas9酶，以避免破壞靶標(biāo)基因。MS2片段源自噬菌體，其折疊結(jié)構(gòu)可與MS2被殼蛋白（MCP）結(jié)合。這時(shí)，若以熒光基因標(biāo)記MCP，便可在光學(xué)顯微鏡下對特定基因進(jìn)行活細(xì)胞成像。實(shí)驗(yàn)顯示，如果增加MS2片段的重復(fù)次數(shù)，則可顯著提高信噪比和靈敏度，即便對于低重復(fù)和非重復(fù)基因片段也能進(jìn)行三維觀察。此外，研究者還可以使用CRISPR技術(shù)，將特定基因“打開”或“關(guān)閉”，然后再來看看會細(xì)胞內(nèi)發(fā)生什么。

　　這一新方法克服了基因成像長期以來存在的限制。“我們曾被告知這是永遠(yuǎn)都做不到的，” Mazhar Adli教授說道：“是有一些方法能讓你看到三維組織結(jié)構(gòu)，但是你必須對數(shù)以億計(jì)的細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而且得先殺死這些細(xì)胞。我們現(xiàn)在可以在單細(xì)胞水平直接觀察活細(xì)胞，可以對那里發(fā)生的一切進(jìn)行錄像。”

　　為了成像而培養(yǎng)大量的細(xì)胞并將其殺死，是一件十分耗時(shí)的事情，并且難以弄清楚細(xì)胞內(nèi)部的DNA究竟經(jīng)歷了什么，就像很難從球賽的剪影中看懂足球的規(guī)則。Mazhar Adli教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)的新方法，就好比能讓人們坐下來，完整地觀看一場球賽的錄像。“這是一個(gè)十分激動人心的事情，”他說道。

看本篇文章的人在健客購買了以下產(chǎn)品更多>

用于各型精神分裂癥，更適用于病情緩解者的維持治療。

健客價(jià)：￥15

本品適用于有胃腸道功能或部分胃腸道功能而不能或不愿吃足夠數(shù)量的常規(guī)食物以滿足機(jī)體營養(yǎng)需求的腸內(nèi)營養(yǎng)治療的病人，主要用于： 1．代謝性胃腸道功能障礙 -胰腺炎 -腸道炎性疾病 -放射性腸炎和化療 -腸瘺 -短腸綜合征 -艾滋病病毒/艾滋病 2．危重疾病 -大面積燒傷 -創(chuàng)傷 -膿毒血癥 -大手術(shù)后的恢復(fù)期 3．營養(yǎng)不良病人的手術(shù)前喂養(yǎng) 4．腸道準(zhǔn)備本品能用于糖

健客價(jià)：￥95

解毒，消腫，止痛。用于中、晚期腫瘤，慢性乙型肝炎等癥。

健客價(jià)：￥175

本品可用于由敏感菌引起的輕、中度感染，包括1、呼吸系統(tǒng)感染：如急性咽炎、急性扁桃體炎、中耳炎、副鼻竇炎、支氣管炎、支氣管擴(kuò)張合并感染、肺炎等；2、腸道感染：如細(xì)菌性痢疾、傷寒、感染性腸炎、沙門氏菌腸炎等； 3、膽道感染：如膽囊炎、膽管炎等；4、泌尿生殖系統(tǒng)感染：如膀胱炎、腎盂腎炎、前列腺炎、淋菌性尿道炎、非淋菌性尿道炎、子宮附件炎、子宮內(nèi)感染、子宮頸炎、前庭大腺炎等及由溶脲脲原體、沙眼衣原體所致的

健客價(jià)：￥42

用于對其敏感的致病菌引起的下列感染，包括：1下呼吸道感染：如支氣管炎、肺炎等；2、上呼吸道感染，如咽炎、鼻竇炎等；3、皮膚及軟組織感染，如毛囊炎、蜂窩組織炎、丹毒等。

健客價(jià)：￥9

克拉霉素適用于對其敏感的致病菌引起的下列感染，包括：1下呼吸道感染：如支氣管炎、肺炎等；2、上呼吸道感染，如咽炎、鼻竇炎等；3、皮膚及軟組織感染，如毛囊炎、蜂窩組織炎、丹毒。

健客價(jià)：￥7

主要用于金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、肺炎球菌等所致的呼吸道感染及皮膚、軟組織感染；也可用于支原體肺炎。

健客價(jià)：￥18

主要用于金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、肺炎球菌等所致的呼吸道感染及皮膚、軟組織感染，也可用于支原體肺炎。

健客價(jià)：￥18

大環(huán)內(nèi)酯類抗生素?？咕秶c紅霉素相似，主要用于金黃葡萄球菌、溶血性鏈球菌、肺炎球菌等所致的呼吸道感染及皮膚、軟組織感染，也可用于支原體肺炎。

健客價(jià)：￥18.9

主要適用于金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、肺炎球菌等所致的呼吸道感染及皮膚、軟組織感染，也可用于支原體肺炎。

健客價(jià)：￥7

目前主要用來治療萎縮性胃炎、淺表性胃炎、食管上皮細(xì)胞增生，以及預(yù)防由于細(xì)胞增生引起的癌變。也可用于各型肝炎的輔助治療，核黃素缺乏等。

健客價(jià)：￥5.5

主要適用于金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、肺炎球菌等所致的呼吸道感染及皮膚、軟組織和膽道感染，也可用于支原體肺炎。

健客價(jià)：￥18

適用于克拉霉素敏感菌所引起的下列感染：1.鼻咽感染。2.下呼吸道感染。3.皮膚軟組織感染。4.急性中耳炎、肺炎支原體肺炎、沙眼衣原體引起的尿道炎及宮頸炎等。

健客價(jià)：￥10.8

1下呼吸道感染：如支氣管炎、肺炎等；2、上呼吸道感染，如咽炎、鼻竇炎等；3、皮膚及軟組織感染，如毛囊炎、蜂窩組織炎、丹毒等。

健客價(jià)：￥6

1．本品應(yīng)用于以下疾病：(1)立克次體病，包括流行性斑疹傷寒、地方性斑疹傷寒、洛磯山熱、恙蟲病和Q熱。(2)支原體屬感染。(3)衣原體屬感染，包括鸚鵡熱、性病、淋巴肉牙腫、非特異性尿道炎、輸卵管炎、宮頸炎及沙眼。(4)回歸熱。(5)布魯菌病。(6)霍亂。(7)兔熱病。(8)鼠疫。(9)軟下疳。治療布魯菌病和鼠疫時(shí)需與氨基糖苷類聯(lián)合應(yīng)用。2．由于目前常見致病菌對四環(huán)素類耐藥現(xiàn)象嚴(yán)重，僅在病原菌對本品

健客價(jià)：￥6

1．本品作為首選或選用藥物應(yīng)用于下列疾?。?1)立克次體病，包括流行性斑疹傷寒、地方性斑疹傷寒、洛磯山熱、恙蟲病和Q熱。(2)支原體屬感染。(3)衣原體屬感染，包括鸚鵡熱、性病、淋巴肉牙腫、非特異性尿道炎、輸卵管炎、宮頸炎及沙眼。(4)回歸熱。(5)布魯菌病。(6)霍亂。(7)兔熱病。(8)鼠疫。(9)軟下疳。治療布魯菌病和鼠疫時(shí)需與氨基糖苷類聯(lián)合應(yīng)用。2．由于目前常見致病菌對四環(huán)素類耐藥現(xiàn)象嚴(yán)重

健客價(jià)：￥6

1.化膿性鏈球菌引起的急性咽炎、急性扁桃體炎。 2.敏感細(xì)菌引起的鼻竇炎、中耳炎、急性支氣管炎、慢性支氣管炎急性發(fā)作。 3.肺炎鏈球菌、流感嗜血桿菌以及肺炎支原體所致的肺炎。 4.沙眼衣原體及非多種耐藥淋病奈瑟菌所致的尿道炎和宮頸炎。 5.敏感細(xì)菌引起的皮膚軟組織感染。

健客價(jià)：￥8.5

本品適用于敏感細(xì)菌所引起的下列感染：1. 支氣管炎、肺炎等下呼吸道感染；皮膚和軟組織感染；急性中耳炎；鼻竇炎、咽炎、扁桃體炎等上呼吸道感染（青霉素是治療化膿性鏈球菌咽炎的常用藥，也是預(yù)防風(fēng)濕熱的常用藥物。阿奇霉素可有效清除口咽部鏈球菌，但目前尚無阿奇霉素治療和預(yù)防風(fēng)濕熱療效的資料）。2. 阿奇霉素可用于男女性傳播疾病中由沙眼衣原體所致的單純性生殖器感染。阿奇霉素亦可用于由非多重耐藥淋球菌所致的單純

健客價(jià)：￥8.2