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當iPSC“遇到”CRISPR/Cas9
誘導多能干細胞(iPSC)技術(shù)和基因編輯技術(shù)(如CRISPR/Cas9)在當今生命科學研究中發(fā)揮著極其重要的作用,分別于2012年和2020年獲得諾貝爾獎,都具有里程碑式的意義。當iPSC“遇到”CRISPR/Cas9能創(chuàng)造出什么樣的奇跡呢?
1958年,科學家利用胡蘿卜的韌皮部細胞培養(yǎng)出胡蘿卜植株,此項工作完美地詮釋了“高度分化的植物細胞依然具有發(fā)育成完整個體或分化成其他各種細胞的潛能和特性”。然而,對于高度分化的動物細胞而言,類似過程卻不那么容易。
2006年,科學家將細胞干性基因轉(zhuǎn)入小鼠體細胞,誘導其成為多能干細胞,即iPSC。該技術(shù)突破了高度分化的動物細胞難以實現(xiàn)重新分裂、分化的瓶頸,為進一步定向誘導奠定了基礎(chǔ),也為那些依賴于胚胎干細胞而進行的疾病治療提供了新的選擇。但是,這種技術(shù)需通過病毒介導,且轉(zhuǎn)入的細胞干性基因可能使iPS細胞癌變。
直到2012年,研究人員發(fā)現(xiàn)一種源自細菌的CRISPR/Cas9系統(tǒng)可作為基因編輯的工具,能對基因進行定向改造。例如,研究者將β-珠蛋白生成障礙性貧血病小鼠的體細胞誘導成iPS細胞,再利用CRISPR/Cas9對該細胞的β-珠蛋白基因進行矯正,并誘導該細胞分化為造血干細胞,然后再移植到障礙性貧血小鼠體內(nèi),發(fā)現(xiàn)該小鼠能夠正常表達β-珠蛋白。
兩大技術(shù)的“聯(lián)手”,將在疾病治療方面有更廣闊的應(yīng)用前景。
(1)由于細胞干性基因的轉(zhuǎn)入,使體細胞恢復(fù)了
分裂、分化
分裂、分化
的能力,成為iPS細胞,進而可以定向誘導成多種體細胞。誘導成的多種體細胞具有
相同
相同
(填“相同”或“不同”)的遺傳信息。
(2)iPS細胞誘導產(chǎn)生的造血干細胞向紅細胞分化過程中,β-珠蛋白基因可以通過
轉(zhuǎn)錄
轉(zhuǎn)錄
翻譯
翻譯
過程形成β-珠蛋白。
(3)結(jié)合文中信息,概述iPSC和CRISPR/Cas9技術(shù)“聯(lián)手”用于疾病治療的優(yōu)勢。

【答案】分裂、分化;相同;轉(zhuǎn)錄;翻譯
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:33引用:2難度:0.7
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