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當iPSC“遇到”CRISPR/Cas9
誘導多能干細胞(iPSC)技術和基因編輯技術(如CRISPR/Cas9)在當今生命科學研究中發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入小鼠體細胞,誘導其成為多能干細胞,即iPSC。該技術突破了高度分化的動物細胞難以實現重新分裂、分化的瓶頸,為進一步定向誘導奠定了基礎,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,這種技術需通過病毒介導,且轉入的細胞干性基因可能使iPS細胞癌變。
直到2012年,研究人員發現一種源自細菌的CRISPR/Cas9系統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,發現該小鼠能夠正常表達β-珠蛋白。
兩大技術的“聯手”,將在疾病治療方面有更廣闊的應用前景。
(1)由于細胞干性基因的轉入,使體細胞恢復了分裂、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錄轉錄和翻譯翻譯過程形成β-珠蛋白。
(3)結合文中信息,概述iPSC和CRISPR/Cas9技術“聯手”用于疾病治療的優勢。
【考點】干細胞的培養及其應用;造血干細胞的應用.
【答案】分裂、分化;相同;轉錄;翻譯
【解答】
【點評】
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發布:2024/4/20 14:35:0組卷:33引用:2難度:0.7
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