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新技术可灵敏检测基因编辑是否脱靶

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  基因编辑的“子弹”如果没有命中目标,就会产生脱靶效应,可能会导致诸如癌症等不良的基因变异。这种风险让人们对这种新的技术手段望而却步。近日,中国科学院神经科学研究所与国内外研究机构的研究者们合作开发了一种被命名为GOTI的技术,能够准确、灵敏地检测到基因编辑方法是否会产生脱靶效应,使基因编辑技术向安全地带迈进了一步。

  此前,人们推出过多种检测脱靶的方案。但小鼠或者人类个体间基因存在很大差异,基因编辑所产生的脱靶效应会被淹没在这些差异之中。以往的检测方法很难从这些差异中分辨出哪些是基因编辑所造成的脱靶,哪些是个体本身的差异,因此无法有效判别基因编辑工具的安全性。

  GOTI颠覆了原有的脱靶检测手段。实验的精妙之处是利用小鼠胚胎做实验。在受精卵分裂成两个时,基因编辑其中的一个,并用红色荧光蛋白进行标记。编辑之后,让两个细胞继续分裂,等小鼠胚胎发育到14.5天时,基于红色荧光蛋白筛选出基因编辑细胞和没有基因编辑的对照细胞。

  由于这两组细胞基因背景完全一致,且无需基因组体外扩增,避免了遗传背景的干扰,同时还可以清楚地展现单个碱基的突变,GOTI因此展现出强大的灵敏性,对数量极少的基因编辑脱靶也可感知。

  此外,研究人员使用GOTI技术发现BE3单碱基编辑会产生大量脱靶突变。这一发现使人们重新审视原本认为“特别安全、几乎不会有脱靶”的单碱基突变技术,并为基因编辑工具的安全性评估带来了突破性的新技术,有望成为新的行业检测标准。相关研究结果于3月1日发表在《科学》上。(记者王春)

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