CD3δ嚴(yán)重聯(lián)合免疫缺陷(SCID)是由CD3D基因突變引起的,該突變阻止了T細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育所需的CD3D蛋白的合成。科研人員對(duì)第3代CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)進(jìn)行改造,獲得一種超精確的腺嘌呤堿基編輯系統(tǒng)(ABE),該系統(tǒng)主要由向?qū)gRNA、Cas9切口酶和腺嘌呤脫氨酶組成,作用機(jī)制如圖1。利用該系統(tǒng)在CD3δ-SCID患者的造血干細(xì)胞中可以更正約71.2%的致病突變。
(1)研究發(fā)現(xiàn)、Cas9切口酶只能對(duì)DNA的單鏈剪切,腺嘌呤脫氨酶催化腺嘌呤核苷酸轉(zhuǎn)變成次黃嘌呤核苷酸,次黃嘌呤核苷酸可以和胞嘧啶核苷酸堿基互補(bǔ)配對(duì),據(jù)此推測(cè),至少通過(guò)
2
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次DNA復(fù)制可以完成修復(fù)。
(2)sgRNA是人工合成的一段能與靶基因互補(bǔ)配對(duì)的特殊序列,由23個(gè)連續(xù)堿基組成。研究發(fā)現(xiàn),sgRNA會(huì)識(shí)別與之匹配的其它區(qū)域,導(dǎo)致sgRNA脫靶,試分析其原因是 當(dāng)其他DNA序列也含有與sgRNA互補(bǔ)配對(duì)的序列,造成sgRNA錯(cuò)誤結(jié)合而脫靶
當(dāng)其他DNA序列也含有與sgRNA互補(bǔ)配對(duì)的序列,造成sgRNA錯(cuò)誤結(jié)合而脫靶
,對(duì)此,你的解決措施是 適當(dāng)增加sgRNA的長(zhǎng)度,提高其與目標(biāo)基因識(shí)別的特異性程度
適當(dāng)增加sgRNA的長(zhǎng)度,提高其與目標(biāo)基因識(shí)別的特異性程度
。
(3)為了對(duì)改造后的CD3D基因進(jìn)行研究,把CD3D基因和His標(biāo)簽基因(His標(biāo)簽由6個(gè)組氨酸組成)連接起來(lái)構(gòu)建融合基因,并構(gòu)建重組基因表達(dá)載體,圖2為載體、CD3D基因的結(jié)構(gòu)、不同限制酶的識(shí)別序列及切割位點(diǎn),欲將標(biāo)簽基因連接在CD3D基因編碼區(qū)的末端,已知組氨酸的密碼子為CAU,終止密碼子為UAG。
①寫(xiě)出His的基因編碼鏈的堿基序列5'CATCATCATCATCATCATTAG
CATCATCATCATCATCATTAG
3'。
②為構(gòu)建融合基因并將其插入載體,科研人員設(shè)計(jì)了一對(duì)與CD3D基因編碼區(qū)兩端序列互補(bǔ)配對(duì)的引物,設(shè)計(jì)時(shí)需在引物 B
B
(填“A”或“B”)的5'端增加相應(yīng)的限制酶識(shí)別序列和His基因的編碼序列,請(qǐng)寫(xiě)出該引物開(kāi)頭的12個(gè)堿基序列:5'CTCGAGCTAATG
CTCGAGCTAATG
3'。