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当iPSC“遇到”CRISPR/Cas9
诱导多能干细胞(iPSC)技术和基因编辑技术(如CRISPR/Cas9)在当今生命科学研究中发挥着极其重要的作用,分别于2012年和2020年获得诺贝尔奖,都具有里程碑式的意义。当iPSC“遇到”CRISPR/Cas9能创造出什么样的奇迹呢?
1958年,科学家利用胡萝卜的韧皮部细胞培养出胡萝卜植株,此项工作完美地诠释了“高度分化的植物细胞依然具有发育成完整个体或分化成其他各种细胞的潜能和特性”。然而,对于高度分化的动物细胞而言,类似过程却不那么容易。
2006年,科学家将细胞干性基因转入小鼠体细胞,诱导其成为多能干细胞,即iPSC。该技术突破了高度分化的动物细胞难以实现重新分裂、分化的瓶颈,为进一步定向诱导奠定了基础,也为那些依赖于胚胎干细胞而进行的疾病治疗提供了新的选择。但是,这种技术需通过病毒介导,且转入的细胞干性基因可能使iPS细胞癌变。
直到2012年,研究人员发现一种源自细菌的CRISPR/Cas9系统可作为基因编辑的工具,能对基因进行定向改造。例如,研究者将β-珠蛋白生成障碍性贫血病小鼠的体细胞诱导成iPS细胞,再利用CRISPR/Cas9对该细胞的β-珠蛋白基因进行矫正,并诱导该细胞分化为造血干细胞,然后再移植到障碍性贫血小鼠体内,发现该小鼠能够正常表达β-珠蛋白。
两大技术的“联手”,将在疾病治疗方面有更广阔的应用前景。
(1)由于细胞干性基因的转入,使体细胞恢复了分裂、分化分裂、分化的能力,成为iPS细胞,进而可以定向诱导成多种体细胞。诱导成的多种体细胞具有相同相同(填“相同”或“不同”)的遗传信息。
(2)iPS细胞诱导产生的造血干细胞向红细胞分化过程中,β-珠蛋白基因可以通过转录转录和翻译翻译过程形成β-珠蛋白。
(3)结合文中信息,概述iPSC和CRISPR/Cas9技术“联手”用于疾病治疗的优势。
【考点】干细胞的培养及其应用;造血干细胞的应用.
【答案】分裂、分化;相同;转录;翻译
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:33引用:2难度:0.7