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在POU5F1靶向胚胎樣本中,6號(hào)染色體的片段缺失/增加是普遍的
6月20日,該雜志發(fā)表了來(lái)自美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的干細(xì)胞生物學(xué)家Dieter Egli領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)對(duì)人類胚胎進(jìn)行CRISPR–Cas9研究的成果。形成該胚胎的精子在EYS2的基因中攜帶導(dǎo)致失明的突變,而研究人員試圖利用CRISPR–Cas9糾正該突變。結(jié)果發(fā)現(xiàn),胚胎細(xì)胞中最常見(jiàn)的DNA修復(fù)結(jié)果是微同源性介導(dǎo)的末端連接,其導(dǎo)致胚胎的閱讀框發(fā)生非鑲嵌式恢復(fù)。然而,其中大約一半的斷裂會(huì)未被修復(fù),導(dǎo)致胚胎丟失了EYS所在染色體的很大部分,有時(shí)甚至是整個(gè)染色體。
Cas9 RNP注入雙細(xì)胞期胚胎后染色體丟失和嵌合體
同日,來(lái)自美國(guó)俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)的生殖生物學(xué)家Shoukhrat Mitalipov團(tuán)隊(duì)的研究發(fā)現(xiàn),基因轉(zhuǎn)化和NHEJ是植入前人類胚胎中的兩種主要DNA DSB修復(fù)機(jī)制。在雜合性人類胚胎中的突變等位基因的DSB,通過(guò)使用完整野生型同源物作為模板在多達(dá)40%的目標(biāo)胚胎中可通過(guò)基因轉(zhuǎn)化來(lái)修復(fù),而靶向純合基因座可促進(jìn)非同源末端連接(NHEJ)與基因轉(zhuǎn)換的相互作用,并導(dǎo)致在兩個(gè)基因座上均攜帶相同indel突變的胚胎。盡管基因轉(zhuǎn)換可用于基因校正,但其也會(huì)導(dǎo)致廣泛的雜合性(LOH),帶來(lái)了嚴(yán)重的安全隱患。
MYBP3胚胎基因轉(zhuǎn)化導(dǎo)致的LOH
這三項(xiàng)研究均顯示出CRISPR基因編輯會(huì)導(dǎo)致胚胎染色體發(fā)生混亂,產(chǎn)生較大的DNA缺失和重排,這一結(jié)果也增加了科學(xué)家們對(duì)可遺傳基因組編輯的安全性擔(dān)憂。
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參考資料:
[1] CRISPR gene editing in humanembryos wreaks chromosomal mayhem
[2] Frequent loss-of-heterozygosityin CRISPR-Cas9-edited early human embryos
[3]?Reading frame restoration at theEYS locus, and allele-specific chromosome removal after Cas9 cleavage in humanembryos
[4] FREQUENT GENE CONVERSION IN HUMANEMBRYOS INDUCED BY DOUBLE STRAND BREAKS