宇航员首次在太空成功演示CRISPR/Cas9基因编辑技术

2021年07月01日 11:06 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

据外媒报道,研究人员开发并成功展示了一种研究细胞如何在太空中修复受损DNA的新方法。Space的Sarah Stahl-Rommel及其同事于2021年6月30日在《PLOS ONE》上介绍了这项新技术。对生物体DNA的损害可能发生在正常的生物过程中,也可能是环境因素如紫外线的结果。

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在人类和其他动物中,受损的DNA会导致癌症。幸运的是,细胞有几种不同的自然策略来修复受损的DNA。由于弥漫在太空中的电离辐射,在地球保护大气层之外旅行的宇航员面临着更大的DNA损伤风险。因此,人体在太空中采用哪种特定的DNA修复策略可能尤为重要。之前的工作表明,微重力条件可能会影响这一选择并引发了修复可能不够的担忧。然而,截止到目前,技术和安全障碍限制了对该问题的调查。

现在,Stahl-Rommel和他的同事开发了一种研究酵母细胞DNA修复的新方法,这种方法完全可以在太空中进行。这项技术使用CRISPR/Cas9基因组编辑技术对DNA链进行精确损伤,这样就可以比辐射或其他原因造成的非特异性损伤更详细地观察DNA修复机制。该方法关注的是一种特别有害的DNA损伤类型即双链断裂。

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研究人员成功地在ISS上的酵母细胞中证明了这种新方法的可行性。他们希望这项技术能在太空中进行广泛的DNA修复研究。该研究标志着CRISPR/Cas9基因编辑技术首次在太空中成功进行,也是活细胞首次在太空中成功转化-整合来自生物体外部的遗传物质。

未来的研究可能会改进这种新方法以更好地模拟电离辐射造成的复杂DNA损伤。这项技术还可以作为研究跟长期空间接触和探索有关的许多其他分子生物学主题的基础。

“这不仅是因为该团队在极端环境下成功部署了CRISPR基因组编辑、PCR和纳米孔测序等新技术,并且我们能将它们整合到一个功能完整的生物技术工作流程中,这适用于DNA修复和微重力条件下其他基本细胞过程的研究,”论文资深作者Sebastian Kraves说道,“这些进展让这个团队充满了希望,他们希望人类能重新探索和居住在广阔的太空。”

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