PRKAG2心臟綜合征是由PRKAG2基因突變造成的常染色體顯性遺傳疾病,包括家族性心室預(yù)激、傳導(dǎo)系統(tǒng)病變及心肌肥厚,患者往往會出現(xiàn)室性心動過速和進(jìn)程性心力衰竭。PRKAG2心臟綜合征很難治療,需要進(jìn)行心臟移植。
武漢大學(xué)、中科院和復(fù)旦大學(xué)的研究人員建立了PRKAG2心臟綜合征小鼠模型,并通過CRISPR/Cas9基因組編輯成功校正了小鼠的PRKAG2突變。這項(xiàng)研究于八月三十日發(fā)表在Cell Research雜志上,文章通訊作者是復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院的主任醫(yī)師顏彥(Yan Yan)和武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的宋保亮(Bao-Liang Song)教授。
宋保亮原任職于中科院上海生命科學(xué)院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所,是科技部重大蛋白質(zhì)研究計(jì)劃科學(xué)家。2014年39歲的宋保亮受聘于武漢大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院成為zui年輕的院長。其主要研究方向是從事與心腦血管疾病發(fā)生密切相關(guān)的膽固醇代謝平衡調(diào)控研究。
研究人員在家族性預(yù)激綜合征(WPW)中鑒定了PRKAG2的H530R突變。他們在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了攜帶H530R PRKAG2的小鼠模型。研究顯示,這些小鼠能夠反映包括心肌肥厚和糖原貯積在內(nèi)的人類癥狀,說明H530R與PRKAG2心臟綜合征的確有因果關(guān)系。
研究人員將CRISPR/Cas9與AAV9載體結(jié)合起來進(jìn)行活體基因編輯。該系統(tǒng)能夠破壞帶有H530R突變的PRKAG2等位基因,同時(shí)不影響野生型等位基因。這項(xiàng)研究表明,在小鼠出生第4天或42天一次性注射AAV9-Cas9/sgRNA,可以顯著恢復(fù)小鼠心臟的形態(tài)和功能。研究人員指出,活體CRISPR/Cas9基因組編輯是一個(gè)有效的工具,能通過選擇性破壞致病突變治療PRKAG2心臟綜合征和其他顯性遺傳的心臟病。
細(xì)菌一直在與病毒或入侵核酸進(jìn)行斗爭,為此它們演化出了多種防御機(jī)制,CRISPR-Cas適應(yīng)性免疫系統(tǒng)就是其中之一。規(guī)律成簇的間隔短回文重復(fù)CRISPR與內(nèi)切酶Cas的組合,可以在引導(dǎo)RNA的指引下,靶標(biāo)并切割入侵者的遺傳物質(zhì)。2012年研究者們利用這一特點(diǎn),將CRISPR系統(tǒng)發(fā)展成了強(qiáng)大的基因組編輯工具。
諾如病毒(Norovirus)是造成腹瀉的一種常見病毒,但科學(xué)家們對其致病機(jī)制一直知之甚少,因?yàn)檫@種病毒無法在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)?,F(xiàn)在,華盛頓大學(xué)的研究人員通過CRISPR-Cas9技術(shù)鑒定了諾如病毒入侵細(xì)胞所需的蛋白。這一重要發(fā)現(xiàn)于八月十八日發(fā)表在Science雜志上。
艾滋病在世界范圍內(nèi)廣泛傳播,嚴(yán)重威脅著人類健康和社會發(fā)展,一直受到人們的高度重視。HIV-1是引起艾滋病的主要病原體。Temple大學(xué)的研究人員使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù),成功從活體動物基因組中切除了HIV-1 DNA。這一突破性研究發(fā)表在Gene Therapy雜志上,是通過基因編輯治療HIV的關(guān)鍵一步。
西尼羅河病毒感染往往伴隨著大量的神經(jīng)細(xì)胞死亡。然而,人們對這種病毒誘導(dǎo)細(xì)胞死亡的機(jī)制還并不了解。德州理工大學(xué)的Haoquan Wu和N. Manjunath領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì),開發(fā)了一個(gè)基于CRISPR-Cas9的篩選方法,鑒定了WNV誘導(dǎo)細(xì)胞死亡所必需的基因。這項(xiàng)研究發(fā)表在Cell Reports雜志上。
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