Page 135 - 临床护理常规及专科护理技术

第六章 人类疾病动物模型技术发展

第六章 人类疾病动物模型技术发展

第一节 新一代基因组编辑技术的应用

人类疾病动物模型在病理研究及临床治疗研究方面具有重要作用。自发或

诱发病理动物模型需要的时间长；应用转基因技术制备动物模型，外源基因在基
因组中的随机整合可能带来不确定的表型；基因打靶技术在很大程度上克服了随
机整合的盲目性和偶然性，但存在打靶效率低、耗时长、物种限制等缺点。新

一代基因编辑技术制备动物模型克服了以上技术的缺点，是继同源重组基因打靶
后发展起来的一项旨在对基因组进行定点修饰的新技术。目前主要有 3 种新的
基因编辑技术，分别为：人工核酸酶介导的锌指核酸酶（zinc finger nucleases，
ZFNs）技术、转录激活因子样效应物核酸酶（transcription activator—like effect

or nucleases，TALENs）技术和 RNA 引导的 CRISPR—Cas 核酸酶技术（CR1SPR.
CasRGNs）。这些新的基因编辑技术使基因敲除和插入变得更为简便快捷，使研

究者快速且高效地获得特定基因修饰的动物模型并进行深入研究，阐明基因的功
能及疾病发病机制，为促进人类相关疾病的诊断及治疗做出重要贡献。

一、新一代基因组编辑技术的结构及作用原理

与经典同源重组打靶不同，这 3 种新一代基因编辑技术本质是利用核酸内切
酶在基因组产生 DNA 双链断口（double strands breaks，DSBs），DSBs 能激活
宿主体内固有的非同源末端连接（non—homologous end joining，NHEJ）或同源

重组修复（Homology directed recombination repair，HDR）机制。在同源序列（外
源引入或同源染色体）存在的情况下，同源重组修复（HDR）可实现外源基因的
插入或基因的靶向修复；在没有同源序列的情况下，细胞趋向于利用非同源的末
端连接（NHEJ）进行 DNA 的修复，它可能引入或删除一个或多个碱基从而造成

基因移码突变，使相关基因被敲除。

-123-