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第六章 首次进行细胞编辑

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  时间在熊墨轩期待中悄然而逝,转眼已经过去了一个星期。
  熊墨轩需要的材料已经全部送到了他租的地下室。
  等待了这么多天,终于可以探索一个全新的领域。
  好奇、期待和对神秘的人体基因的向往,让熊墨轩感觉整个人都处于兴奋状态。
  熊墨轩怀着激动的心情,慢慢的打开快递包裹。
  熊墨轩小心翼翼的拆着包裹,怕太粗暴把里面的东西打碎。
  当所有东西拆完之后熊墨轩把其有序的摆在桌子上。
  大件的东西就把它摆到角落里,或者摆到可以摆的地方。
  这样感觉本就不大的房间里,就更显得有点拥挤了。
  自己也已经攒了一点钱了,或许可以是时候去找一间更大一点的房子了。
  “找个时间去找一间更大的房子吧,而且现在的工作也已经有一点让身体吃不消了,或许可以换一个工作了。”熊墨轩如是想到
  拆完所有东西之后,熊墨轩开始回忆该如何进行基因编辑。
  基因编辑是通过CRISPR-Cas系统对DNA特定片段进行固定的剪切。
  CRISPR-Cas系统是原核生物的一种天然免疫系统。
  在40%的已测序细菌和90%的已测序古细菌当中,细菌在遭到病毒入侵后,能够把病毒基因的一小段存储到自身的DNA里一个称为CRISPR的存储空间。
  当再次遇到病毒入侵时,细菌能够根据存写的片段识别病毒,将病毒的DNA切断而使之失效。
  CRISPR-Cas系统包含CRISPR基因座和Cas基因(CRISPR关联基因)两部分。
  CRISPR是原核生物基因组内的一段重复序列,CRISPR中文是称为成簇的规律性间隔的短回文重复序列。
  CRISPR基因序列主要由前导序、重复序列、和间隔序列构成。
  前导序列富含AT碱基,位于CRISPR基因上游,一般认为是CRISPR序列的启动子。
  重复序列,长度约20–50bp碱基且包含5–7bp回文序列,转录产物可以形成发卡结构,稳定RNA的整体二级结构。
  间隔序列是被细菌俘获的外源DNA序列。
  这就相当于细菌免疫系统的“黑名单”,当这些外源遗传物质再次入侵时,CRISPR/Cas系统就会予以精确打击。
  Cas基因位于CRISPR基因附近或分散于基因组其他地方,这个基因编码的蛋白均可与CRISPR序列区域共同发生作用。
  所以这个基因又被命名为CRISPR关联基因。
  CRISPR-Cas9一般分为三个阶段。
  第一阶段是CRISPR的高度可变的间隔区俘获外源DNA,登记“黑名单”。
  其实就是指外来入侵的噬菌体或是质粒DNA的一小段DNA序列被整合到宿主菌的基因组,整合的位置位于CRRSPR的5'端的两个重复序列之间。
  所以CRISPR基因座中的间隔序列从5'到3'的(应该没有人不知道吧,就不解释了)排列也记录了外源遗传物质入侵的时间顺序。
  间隔序列可以分为三步获得。
  先是扫描入侵的DNA,并且识别出来,之后就将靠近PAM(基因位点)的DNA序列作为选择的原型间隔序列。
  之后是Cas1/2蛋白复合物将原间隔序列从外源DNA中剪切下来,并在其他酶的协助下将原间隔序列插入临近CRISPR序列前导区的下游。
  最后是DNA修复,到这个时候,DNA会将打开的双链缺口闭合。
  这样一来,一段新的间隔序列就被添加到了基因组的CRISPR序列之中。
  所有的这一切的工作做好之后,就会到第二步,CRIPSR基因座的表达(自己百度不解释啦)。
  简单来说就是剪切出来的crRNA和Cas9以及tracrRNA组成最终的复合物,为下一步剪切做准备。
  最后就是第三个步骤CRISPR/Cas系统活性的发挥(靶向干扰)。
  简单来说,就是切断入侵者的DNA双链,让其失去活性。
  CRISPR-Cas9基因编辑技术就是通过人工设计的sgRNA来识别目的基因组序列,并引导Cas9蛋白酶进行有效切割DNA双链,形成双链断裂,损伤后修复会造成基因敲除或敲入等,最终达到对基因组DNA进行修饰的目的。
  回想起来很复杂,其实非常简单,也就三个步骤而已。
  买到CRISPR-Cas9,然后制备能与其特异性结合的向导RNA,最后将向导RNA组合到购得的质体中,然后撒到想要进行基因组编辑的细胞上(培养2到3天)。
  “回想半天,感觉毫无意义,自己要做的,只需要制备向导RNA,最后将向导RNA组合到购得的质体中,然后撒到想要进行基因组编辑的细胞上(培养2到3天)。”熊墨轩摇了摇头
  回想完之后的熊墨轩开始一样一样的看说明书,既紧张又期待,对于神秘领域的探知,让熊墨轩有更大的欲望。
  熊墨轩仔仔细细的看了所有说明书和所有仪器设备的操作指南。
  他生怕错过一点什么,然后哦让自己的期待功亏一篑。
  根据操作步骤,把每一样东西都放到它该放的地方,也一步一步的按照说明书来操作。
  “期待的已久的实验终于可以在这今天开始了。”熊墨轩搓了搓手,又揉了揉自己兴奋得微微有点发烫脸。
  熊墨轩因为是首次操作,慢慢的来,生怕出什么错,用了好长的时间,才制备出了向导RNA。
  熊墨轩虽然已经进行了非常细微的操作,但是因为过于兴奋,而多次差点将试剂洒掉。
  还好这第一次操作并没有出现什么差错,也没有出现什么很大的失误,最后还是跌跌撞撞的完成了。
  之后,熊墨轩就将向导RNA组合到购得的质体中,然后撒到想要进行基因组编辑的细胞上。
  然后将细胞放入到培养箱中进行培养。
  一切如熊猫不轩气大方的那样,没有出现任何差错。
  做完这一切的熊墨轩,有了很大的期待。
  他希望自己的第一次操作能够成功,这样代表着自己在一个新领域的开端。
  这或许将是一个奇迹的开端,也或许是什么都没有的探索。
  这一切的,熊墨轩躺在自己的躺床上,辗转反侧,难以入眠。
  因为过于兴奋和对于新事物的过度好奇,熊墨勋多次下床打开培养箱中的细胞进行多次观察。
  他生怕这中间出现一点什么差错,没有做出来他想要的东西。
  来来回回好几次之后,熊墨轩感觉兴奋之剑已经过去,身体袭来一阵疲惫,
  可能是因为过于兴奋所以导致的身体有点疲惫。
  不知不觉中,熊墨轩就已经进入了睡眠。
  睡梦中,熊沐轩不知道梦到了什么,露出淡淡的微笑。
  
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