stringtranslate.com

Нацеливание генов

Химерный ген мыши , нацеленный на ген окраса шерсти агути , и его потомство

Нацеливание генов — это биотехнологический инструмент, используемый для изменения последовательности ДНК организма (следовательно, это форма редактирования генома ). Он основан на естественном механизме восстановления ДНК гомологически направленной репарации (HDR), включая гомологичную рекомбинацию . Нацеливание генов может использоваться для внесения изменений в ДНК различных размеров, от более крупных изменений ДНК, таких как вставка совершенно новых генов в организм, до гораздо меньших изменений в существующей ДНК, таких как изменение одной пары оснований. Нацеливание генов зависит от наличия шаблона восстановления для введения определенных пользователем изменений в ДНК. Пользователь (обычно ученый) разрабатывает шаблон восстановления, содержащий желаемое изменение, фланкированное последовательностью ДНК, соответствующей (гомологичной) области ДНК, которую пользователь хочет изменить; следовательно, редактирование нацелено на определенную область генома. Таким образом, нацеливание генов отличается от естественной гомологически-направленной репарации, в ходе которой «естественный» шаблон репарации ДНК сестринской хроматиды используется для восстановления сломанной ДНК (сестринская хроматида является второй копией гена). Изменение последовательности ДНК в организме может быть полезным как в исследовательском контексте — например, для понимания биологической роли гена — так и в биотехнологии, например, для изменения признаков организма (например, для улучшения сельскохозяйственных культур).

Методы

Physcomitrella дикого типа и нокаутные мхи : отклоняющиеся фенотипы, индуцированные в трансформантах библиотеки генных нарушений. Растения Physcomitrella дикого типа и трансформированные растения выращивались на минимальной среде Кнопа для индукции дифференциации и развития гаметофоров . Для каждого растения показан обзор (верхний ряд, масштабная линейка соответствует 1 мм) и крупный план (нижний ряд, масштабная линейка равна 0,5 мм). A, Гаплоидное растение мха дикого типа, полностью покрытое листовыми гаметофорами, и крупный план листа дикого типа. B–E, Различные мутанты. [1]

Чтобы создать организм с целевым геном, в его клетки необходимо ввести ДНК. Эта ДНК должна содержать все части, необходимые для завершения целевого гена. Как минимум, это шаблон репарации гомологии, содержащий желаемое редактирование, фланкированное областями ДНК, гомологичными (идентичными по последовательности) целевому региону (эти гомологичные регионы называются «гомологичными плечами»). Часто также требуется репортерный ген и/или селективный маркер , чтобы помочь идентифицировать и выбрать клетки (или «события»), где ГТ фактически произошел. Также распространенной практикой является увеличение скорости ГТ путем создания двухцепочечного разрыва (DSB) в целевом регионе ДНК. [2] Следовательно, гены, кодирующие интересующую сайт-специфическую нуклеазу, также могут быть трансформированы вместе с шаблоном репарации. Эти генетические элементы, необходимые для ГТ, могут быть собраны с помощью обычного молекулярного клонирования в бактериях.

Методы нацеливания генов установлены для нескольких модельных организмов и могут различаться в зависимости от используемых видов . Для нацеливания генов у мышей ДНК вводится в эмбриональные стволовые клетки мыши в культуре. Клетки со вставкой могут вносить вклад в ткани мыши посредством инъекции эмбриона . Наконец, разводят химерных мышей, у которых модифицированные клетки составляют репродуктивные органы . После этого шага все тело мыши основывается на выбранной эмбриональной стволовой клетке.

Для нацеливания генов во мхе ДНК инкубируется вместе со свежевыделенными протопластами и полиэтиленгликолем . Поскольку мхи являются гаплоидными организмами, [3] нити мха ( протонема ) можно напрямую скринировать на предмет мишени, либо обрабатывая антибиотиками , либо с помощью ПЦР . Эта уникальная среди растений процедура обратной генетики столь же эффективна, как и в дрожжах . [4] Нацеливание генов успешно применялось к крупному рогатому скоту, овцам, свиньям и многим грибам.

Частота нацеливания генов может быть значительно увеличена за счет использования сайт-специфических эндонуклеаз , таких как цинковые пальчиковые нуклеазы , [5] сконструированные хоуминговые эндонуклеазы , [6] TALENS или, чаще всего, система CRISPR -Cas. Этот метод был применен к видам, включая Drosophila melanogaster , [5] табак , [7] [8] кукурузу , [9] клетки человека , [10] мышей [11] и крыс . [11]

Сравнение с другими формами генной инженерии

Диаграмма Венна, демонстрирующая взаимосвязь между тремя типами «генной инженерии»: генетической модификацией, целевым изменением генов и редактированием генома.

Связь между нацеливанием генов, редактированием генов и генетической модификацией изложена на диаграмме Венна ниже. Она показывает, как «генная инженерия» охватывает все 3 из этих методов. Редактирование генома характеризуется внесением небольших изменений в геном в определенном месте, часто после разрезания целевой области ДНК сайт-специфической нуклеазой, такой как CRISPR. [12] Генетическая модификация обычно описывает вставку трансгена (чужеродной ДНК, т. е. гена другого вида) в случайное место в геноме. [13] [14] Нацеливание генов — это особый биотехнологический инструмент, который может привести к небольшим изменениям генома в определенном месте [2] — в этом случае правки, вызванные нацеливанием генов, будут считаться редактированием генома. Однако нацеливание генов также способно вставлять целые гены (например, трансгены) в целевой сайт, если трансген включен в шаблон восстановления гомологии, который используется во время нацеливания генов. [15] [16] В таких случаях изменения, вызванные генным нацеливанием, в некоторых юрисдикциях будут считаться эквивалентными генетической модификации, поскольку произошла вставка чужеродной ДНК. [16]

Нацеливание генов является одной из конкретных форм инструмента редактирования генома . Другие инструменты редактирования генома включают целевой мутагенез, редактирование оснований и редактирование праймов , все из которых создают правки в эндогенной ДНК (ДНК, уже присутствующей в организме) в определенном геномном месте. [17] [18] Эта сайт-специфическая или «целевая» природа редактирования генома, как правило, отличает редактирование генома от традиционной «генетической модификации», которая вставляет трансген в неспецифическое место в геноме организмов, а также от редактирования генов, вносящего небольшие правки в ДНК, уже присутствующую в организмах, против генетической модификации, вставляющей «чужеродную» ДНК из другого вида. [19] [20]

Поскольку редактирование генов вносит меньшие изменения в эндогенную ДНК, многие мутации, созданные посредством редактирования генома, теоретически могут происходить посредством естественного мутагенеза или, в контексте растений, посредством мутационной селекции , которая является частью обычной селекции (в отличие от вставки трансгена для создания генетически модифицированного организма (ГМО) не может произойти естественным путем). Однако из этого общего правила есть исключения; как объяснялось во введении, ГТ может вносить ряд возможных размеров правок в ДНК; от очень небольших правок, таких как изменение, вставка или удаление 1 пары оснований, до вставки гораздо более длинных последовательностей ДНК, которые теоретически могут включать вставку целого трансгена. [16] Однако на практике ГТ чаще используется для вставки более мелких последовательностей. Диапазон правок, возможных посредством ГТ, может усложнить его регулирование (см. Регулирование).

Возможные результаты репарации ДНК после разрезания с помощью CRISPR , приводящие к редактированию гена. Обе нити ДНК разрезаются с помощью CRISPR-Cas (или другой сайт-специфической нуклеазы) для создания двухцепочечного разрыва (DSB). Затем DSB восстанавливается с помощью двух альтернативных путей репарации ДНК ( NHEJ или HR ), что приводит к случайным мутациям в месте разреза («целевой мутагенез») или специфическим мутациям, если предоставляется шаблон репарации, содержащий эти специфические правки («нацеливание на ген»).

Две наиболее устоявшиеся формы редактирования генов — это нацеливание на гены и целевой мутагенез . В то время как нацеливание на гены основано на пути репарации ДНК с направленной на гомологию репарацией (HDR) (также называемом гомологичной рекомбинацией , HR), целевой мутагенез использует негомологичное соединение концов (NHEJ) сломанной ДНК. NHEJ — это подверженный ошибкам путь репарации ДНК, что означает, что при восстановлении сломанной ДНК он может вставлять или удалять основания ДНК, создавая вставки или делеции (индели). Пользователь не может указать, какими будут эти случайные индели, поэтому он не может контролировать, какие именно правки будут сделаны в целевом сайте. Однако он может контролировать, где будут происходить эти правки (т. е. определять целевой сайт) с помощью сайт-специфической нуклеазы (ранее Zinc Finger Nucleases & TALENs , теперь обычно CRISPR ) для разрыва ДНК в целевом сайте. Краткое описание генного таргетирования посредством HDR (также называемого гомологичной рекомбинацией) и направленного мутагенеза посредством NHEJ показано на рисунке ниже.

Более новые разработанные методы редактирования генов, такие как первичное редактирование и базовое редактирование [18] , основанные на методах CRISPR-Cas, являются альтернативами нацеливания генов, которые также могут создавать пользовательские правки в целевых местах генома. Однако каждый из них ограничен длиной возможной вставки последовательности ДНК; редактирование оснований ограничено преобразованиями одной пары оснований [21], в то время как первичное редактирование может вставлять только последовательности длиной до ~44 п.н. [22] [23] Таким образом, GT остается основным методом целевой (локационно-специфической) вставки длинных последовательностей ДНК для генной инженерии.  

Сравнение с генной ловушкой

Генный захват основан на случайной вставке кассеты, в то время как генный нацеливание манипулирует конкретным геном. Кассеты могут использоваться для многих разных целей, в то время как фланкирующие области гомологии генных кассетных нацеливания должны быть адаптированы для каждого гена. Это делает генный захват более подходящим для крупномасштабных проектов, чем нацеливание. С другой стороны, генный нацеливание может использоваться для генов с низкой транскрипцией, которые не будут обнаружены при скрининге ловушек. Вероятность захвата увеличивается с размером интрона , в то время как при генном нацеливании небольшие гены так же легко изменяются.

Приложения

Применение в системах млекопитающих

Генное нацеливание было разработано в клетках млекопитающих в 1980-х годах, [24] [25] [26] с различными возможными применениями в результате возможности вносить определенные изменения последовательности в целевом геномном сайте, например, изучение функции гена или заболевания человека, особенно на моделях мышей. [27] Действительно, генное нацеливание широко использовалось для изучения генетических заболеваний человека путем удаления (« нокаутирования ») или добавления (« нокаутирования ») определенных интересующих мутаций. [28] [29] Ранее использовавшиеся для разработки моделей клеток крыс, [30] [31] достижения в технологиях генного нацеливания позволяют создать новую волну изогенных моделей заболеваний человека . Эти модели являются наиболее точными моделями in vitro , доступными исследователям, и облегчают разработку персонализированных лекарств и диагностических средств, особенно в онкологии . [32] Генное нацеливание также исследовалось для генной терапии для исправления мутаций, вызывающих заболевания. Однако низкая эффективность доставки генно-таргетного аппарата в клетки препятствует этому, и проводятся исследования вирусных векторов для генно-таргетного воздействия с целью попытаться решить эти проблемы. [33]

Применение в дрожжах и мхе

Нацеливание генов относительно высокоэффективно в дрожжах, бактериях и мхах (но редко встречается в высших эукариотах). Поэтому нацеливание генов использовалось в подходах обратной генетики для изучения функции генов в этих системах. [34] [35] [36] [37] [38]

Применение в генной инженерии растений

Нацеливание генов (GT) или гомологически-направленная репарация (HDR) обычно используется в генной инженерии растений для вставки определенных последовательностей, [39] с первым опубликованным примером GT в растениях в 1980-х годах. [15] Однако нацеливание генов особенно сложно в высших растениях из-за низких скоростей гомологичной рекомбинации или гомологически-направленной репарации в высших растениях и низкой скорости трансформации (поглощения ДНК) многими видами растений. [40] Однако в последние десятилетия было предпринято много усилий для увеличения частот нацеливания генов в растениях, [39] [40] [41] [42], поскольку очень полезно иметь возможность вводить определенные последовательности в геном растений для генной инженерии растений. Наиболее значительным улучшением частот нацеливания генов в растениях стала индукция двухцепочечных разрывов с помощью сайт-специфичных нуклеаз, таких как CRISPR, как описано выше. Другие стратегии включают в себя нацеливание генов planta , при котором шаблон восстановления гомологии встраивается в геном растения, а затем высвобождается с помощью разрезания CRISPR; [43] повышение регуляции генов, участвующих в пути гомологичной рекомбинации; понижение регуляции конкурирующего пути негомологичного соединения концов; [39] увеличение числа копий шаблона восстановления гомологичной ДНК; [44] и конструирование вариантов Cas для оптимизации для культуры тканей растений. [45] Некоторые из этих подходов также использовались для повышения эффективности нацеливания генов в клетках млекопитающих. [46]

Растения, которые были подвергнуты генной инженерии, включают Arabidopsis thaliana (наиболее часто используемое модельное растение ), рис, томат, кукурузу, табак и пшеницу. [40]

Технические проблемы

Нацеливание генов имеет огромные перспективы для осуществления целевых, определяемых пользователем изменений последовательностей или вставок последовательностей в геноме. Однако его основные приложения - моделирование заболеваний человека и инженерия генома растений - сдерживаются низкой эффективностью гомологичной рекомбинации по сравнению с конкурирующим негомологичным соединением концов в клетках млекопитающих и высших растений. [47] Как описано выше, существуют стратегии, которые можно использовать для увеличения частоты нацеливания генов в растениях и клетках млекопитающих. [37] Кроме того, надежные методы отбора, которые позволяют выбирать или специфично обогащать клетки, в которых произошло нацеливание генов, могут увеличить скорость восстановления клеток, нацеленных на гены. [48]

Нобелевская премия 2007 г.

Марио Р. Капеччи , Мартин Дж. Эванс и Оливер Смитис были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине 2007 года за свою работу над «принципами введения специфических генных модификаций у мышей с использованием эмбриональных стволовых клеток», или генного таргетирования. [49]

Регулирование генно-целевых организмов

Как объяснялось выше, нацеливание генов технически способно создавать диапазон размеров генетических изменений: от мутаций отдельных пар оснований до вставки более длинных последовательностей, включая потенциально трансгены. Это означает, что продукты нацеливания генов могут быть неотличимы от естественной мутации или могут быть эквивалентны ГМО из-за вставки трансгена (см. диаграмму Венна выше). Следовательно, регулирование продуктов нацеливания генов может быть сложным, и разные страны приняли разные подходы или рассматривают, как это сделать, в рамках более широких нормативных обзоров продуктов редактирования генов. [50] [51] [52] Широко принятые классификации разделяют организмы с отредактированными генами на 3 класса «SDN1-3», ссылаясь на сайт-направленные нуклеазы (такие как CRISPR-Cas), которые используются для создания организмов с отредактированными генами. [53] [16] Эти классификации SDN могут служить руководством для национальных нормативных актов относительно того, какой класс SDN они будут считать «ГМО» и, следовательно, какие из них подлежат потенциально строгим правилам. 

Исторически Европейский союз (ЕС) в целом выступал против технологии генной модификации, ссылаясь на ее принцип предосторожности . В 2018 году Европейский суд (ЕС) постановил, что генетически отредактированные культуры (включая генетически ориентированные культуры) следует считать генетически модифицированными [55] и, следовательно, подпадать под действие Директивы о ГМО, которая накладывает значительное нормативное бремя на использование ГМО. Однако это решение было негативно воспринято европейским научным сообществом. [56] В 2021 году Европейская комиссия посчитала, что действующее законодательство ЕС, регулирующее методы генной модификации и редактирования генов (или NGT — новые геномные технологии), «не соответствует цели» и нуждается в адаптации для отражения научно-технического прогресса. [57] В июле 2023 года Европейская комиссия опубликовала предложение об изменении правил для определенных продуктов редактирования генов, чтобы снизить нормативные требования к организмам, разработанным с помощью редактирования генов, которые содержат генетические изменения, которые могли произойти естественным путем. [58]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Egener T, Granado J, Guitton MC, Hohe A, Holtorf H, Lucht JM и др. (Июль 2002 г.). "Высокая частота фенотипических отклонений у растений Physcomitrella patens, трансформированных с помощью библиотеки генных нарушений". BMC Plant Biology . 2 : 6. doi : 10.1186/1471-2229-2-6 . PMC  117800. PMID  12123528 .
  2. ^ ab Sanagala R, Moola AK, Bollipo Diana RK (декабрь 2017 г.). «Обзор передовых методов нацеливания генов растений». Журнал Genetic Engineering & Biotechnology . 15 (2): 317–321. doi :10.1016/j.jgeb.2017.07.004. PMC 6296621. PMID  30647669 . 
  3. ^ Рески Р. (февраль 1998 г.). «Развитие, генетика и молекулярная биология мхов». Ботаника Акта . 111 (1): 1–5. doi :10.1111/j.1438-8677.1998.tb00670.x.
  4. ^ Reski R (июнь 1998). " Physcomitrella и Arabidopsis : Давид и Голиаф обратной генетики". Trends in Plant Science . 3 (6): 209–210. Bibcode : 1998TPS.....3..209R. doi : 10.1016/S1360-1385(98)01257-6.
  5. ^ ab Бибикова М, Беумер К, Траутман Дж. К., Кэрролл Д. (май 2003 г.). «Улучшение таргетинга генов с помощью разработанных нуклеаз с цинковыми пальцами». Science . 300 (5620): 764. doi :10.1126/science.1079512. PMID  12730594. S2CID  42087531.
  6. ^ Grizot S, Smith J, Daboussi F, Prieto J, Redondo P, Merino N и др. (сентябрь 2009 г.). «Эффективное нацеливание гена SCID с помощью сконструированной одноцепочечной самонаводящейся эндонуклеазы». Nucleic Acids Research . 37 (16): 5405–5419. doi :10.1093/nar/gkp548. PMC 2760784. PMID  19584299. 
  7. ^ Cai CQ, Doyon Y, Ainley WM, Miller JC, Dekelver RC, Moehle EA и др. (апрель 2009 г.). «Целевая интеграция трансгена в растительные клетки с использованием разработанных нуклеаз цинковых пальцев». Plant Molecular Biology . 69 (6): 699–709. doi :10.1007/s11103-008-9449-7. PMID  19112554. S2CID  6826269.
  8. ^ Townsend JA, Wright DA, Winfrey RJ, Fu F, Maeder ML, Joung JK, Voytas DF (май 2009). «Высокочастотная модификация генов растений с использованием сконструированных цинковых пальцеобразных нуклеаз». Nature . 459 (7245): 442–445. Bibcode :2009Natur.459..442T. doi :10.1038/nature07845. PMC 2743854 . PMID  19404258. 
  9. ^ Shukla VK, Doyon Y, Miller JC, DeKelver RC, Moehle EA, Worden SE и др. (май 2009 г.). «Точная модификация генома у сельскохозяйственных культур вида Zea mays с использованием нуклеаз с цинковыми пальцами». Nature . 459 (7245): 437–441. Bibcode :2009Natur.459..437S. doi :10.1038/nature07992. PMID  19404259. S2CID  4323298.
  10. ^ Urnov FD, Miller JC, Lee YL, Beausejour CM, Rock JM, Augustus S и др. (июнь 2005 г.). «Высокоэффективная эндогенная коррекция генов человека с использованием разработанных цинковых пальцеобразных нуклеаз». Nature . 435 (7042): 646–651. Bibcode :2005Natur.435..646U. doi :10.1038/nature03556. PMID  15806097. S2CID  4390010.
  11. ^ ab Cui X, Ji D, Fisher DA, Wu Y, Briner DM, Weinstein EJ (январь 2011 г.). «Целевая интеграция в эмбрионы крыс и мышей с помощью нуклеаз с цинковыми пальцами». Nature Biotechnology . 29 (1): 64–67. doi :10.1038/nbt.1731. PMID  21151125. S2CID  13409267.
  12. ^ "Gene Editing – Digital Media Kit". Национальные институты здравоохранения (NIH) . 2019-03-07 . Получено 2023-07-21 .
  13. ^ "Что такое ГМ-культуры и как это делается? | Королевское общество". royalsociety.org . Получено 21 июля 2023 г.
  14. ^ "Чем ГМ отличается от обычной селекции растений? | Королевское общество". royalsociety.org . Получено 21 июля 2023 г.
  15. ^ ab Paszkowski J, Baur M, Bogucki A, Potrykus I (декабрь 1988 г.). «Нацеливание генов на растения». The EMBO Journal . 7 (13): 4021–4026. doi : 10.1002/j.1460-2075.1988.tb03295.x. PMC 455109. PMID  16453864. 
  16. ^ abcde Редактирование генов и агропродовольственные системы. Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО). 2022. doi :10.4060/cc3579en. ISBN 978-92-5-137417-7.
  17. ^ Mah A (13 июня 2022 г.). "Synthego | Full Stack Genome Engineering". www.synthego.com . Получено 10 июля 2023 г.
  18. ^ ab Anzalone AV, Koblan LW, Liu DR (июль 2020 г.). «Редактирование генома с помощью нуклеаз CRISPR-Cas, редакторов оснований, транспозаз и основных редакторов». Nature Biotechnology . 38 (7): 824–844. doi :10.1038/s41587-020-0561-9. PMID  32572269. S2CID  256820370.
  19. ^ Natividad-Tome KG (4 мая 2022 г.). «В чем разница между генной инженерией и редактированием генов?». Science Speaks . Международная служба по приобретению агробиотехнологических приложений (ISAAA) . Получено 10 июля 2023 г.
  20. ^ "Часто задаваемые вопросы о генетической модификации". Эдинбургский университет . 2021-06-25 . Получено 2023-07-10 .
  21. ^ Gearing M. "CRISPR 101: Редакторы оснований цитозина и аденина". blog.addgene.org . Получено 10 июля 2023 г.
  22. ^ Цанг Дж. «Prime Editing: Adding Precision and Flexibility to CRISPR Editing». blog.addgene.org . Получено 10 июля 2023 г.
  23. ^ Anzalone AV, Randolph PB, Davis JR, Sousa AA, Koblan LW, Levy JM и др. (декабрь 2019 г.). «Редактирование генома методом поиска и замены без двухцепочечных разрывов или донорской ДНК». Nature . 576 (7785): 149–157. Bibcode :2019Natur.576..149A. doi :10.1038/s41586-019-1711-4. PMC 6907074 . PMID  31634902. 
  24. ^ Smithies O, Gregg RG, Boggs SS, Koralewski MA, Kucherlapati RS (сентябрь 1985 г.). «Вставка последовательностей ДНК в локус бета-глобина человеческой хромосомы путем гомологичной рекомбинации». Nature . 317 (6034): 230–234. Bibcode :1985Natur.317..230S. doi :10.1038/317230a0. PMID  2995814.
  25. ^ Doetschman T, Gregg RG, Maeda N, Hooper ML, Melton DW, Thompson S, Smithies O (декабрь 1987 г.). «Целевая коррекция мутантного гена HPRT в эмбриональных стволовых клетках мыши». Nature . 330 (6148): 576–578. Bibcode :1987Natur.330..576D. doi :10.1038/330576a0. PMID  3683574.
  26. ^ Thomas KR, Capecchi MR (ноябрь 1987 г.). «Сайт-направленный мутагенез путем нацеливания генов в стволовых клетках эмбрионов мышей». Cell . 51 (3): 503–512. doi :10.1016/0092-8674(87)90646-5. PMID  2822260.
  27. ^ DeChiara TM (2001). «Нацеливание генов в ES-клетках». В Tymms MJ, Kola I (ред.). Методы в молекулярной биологии . Т. 158. Тотова, Нью-Джерси: Humana Press. стр. 19–45. doi :10.1385/1-59259-220-1:19. ISBN 978-1-59259-220-3. PMID  11236657. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  28. ^ Беглопулос В., Шен Дж. (2004-08-01). «Технологии нацеливания генов для изучения неврологических расстройств». Нейромолекулярная медицина . 6 (1): 13–30. doi :10.1385/NMM:6:1:013. PMID  15781974.
  29. ^ Фанелли А (2017). "Применение ксенотрансплантации". Xenograft.net . Получено 15 января 2018 г. .
  30. ^ Men H, Davis DJ, Bryda EC (2023). «Gene Targeting in Rat Embryonic Stem Cells». В Saunders TL (ред.). Transgenesis . Methods in Molecular Biology. Vol. 2631. New York, NY: Springer US. pp. 341–353. doi :10.1007/978-1-0716-2990-1_15. ISBN 978-1-0716-2990-1. PMID  36995676. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
  31. ^ Jacob HJ, Lazar J, Dwinell MR, Moreno C, Geurts AM (декабрь 2010 г.). «Нацеливание генов у крыс: достижения и возможности». Trends in Genetics . 26 (12): 510–518. doi :10.1016/j.tig.2010.08.006. PMC 2991520. PMID  20869786 . 
  32. ^ Sur S, Pagliarini R, Bunz F, Rago C, Diaz LA, Kinzler KW и др. (март 2009 г.). «Панель изогенных человеческих раковых клеток предлагает терапевтический подход к раку с инактивированным p53». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (10): 3964–3969. Bibcode : 2009PNAS..106.3964S. doi : 10.1073/pnas.0813333106 . PMC 2656188. PMID  19225112 . 
  33. ^ Hendrie PC, Russell DW (июль 2005 г.). «Нацеливание генов с помощью вирусных векторов». Молекулярная терапия . 12 (1): 9–17. doi : 10.1016/j.ymthe.2005.04.006 . PMID  15932801.
  34. ^ Kamisugi Y, Cuming AC, Cove DJ (ноябрь 2005 г.). «Параметры, определяющие эффективность нацеливания генов во мхе Physcomitrella patens». Nucleic Acids Research . 33 (19): e173. doi :10.1093/nar/gni172. PMC 1283530. PMID 16282584  . 
  35. ^ Langston LD, Symington LS (октябрь 2004 г.). «Нацеливание генов в дрожжах инициируется двумя независимыми вторжениями нитей». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 101 (43): 15392–15397. Bibcode : 2004PNAS..10115392L. doi : 10.1073/pnas.0403748101 . PMC 524428. PMID  15489271 . 
  36. ^ Štafa A, Miklenic MS, Zandona A, Žunar B, Cadež N, Petkovic H, Svetec IK (июнь 2017 г.). «В Saccharomyces cerevisiae точность нацеливания генов зависит от метода трансформации и пропорции общей длины трансформирующей и целевой ДНК». FEMS Yeast Research . 17 (4). doi : 10.1093/femsyr/fox041 . PMID  28633406.
  37. ^ ab "Нацеливание генов под контролем аптамеров в дрожжевых и человеческих клетках". academic.oup.com . Получено 24.07.2023 .
  38. ^ Collonnier C, Epert A, Mara K, Maclot F, Guyon-Debast A, Charlot F и др. (январь 2017 г.). «Эффективный направленный мутагенез с использованием CRISPR-Cas9 и RAD51-зависимое и RAD51-независимое нацеливание генов во мхе Physcomitrella patens». Plant Biotechnology Journal . 15 (1): 122–131. doi :10.1111/pbi.12596. PMC 5253467. PMID  27368642 . 
  39. ^ abc Puchta H, Fauser F (2013). «Gene targeting in plants: 25 years later». Международный журнал биологии развития . 57 (6–8): 629–637. doi : 10.1387/ijdb.130194hp . PMID  24166445.
  40. ^ abc Chen J, Li S, He Y, Li J, Xia L (март 2022 г.). «Обновление о точном редактировании генома с помощью гомологически-направленной репарации в растениях». Физиология растений . 188 (4): 1780–1794. doi :10.1093/plphys/kiac037. PMC 8968426. PMID  35238390 . 
  41. ^ Capdeville N, Schindele P, Puchta H (февраль 2023 г.). «Все время становится лучше — недавний прогресс в разработке инструментов на основе CRISPR/Cas для генной инженерии растений». Current Opinion in Biotechnology . 79 : 102854. doi : 10.1016/j.copbio.2022.102854. PMID  36455451.
  42. ^ Chen H, Neubauer M, Wang JP (2022 ) . «Повышение частоты HR для точного редактирования генома у растений». Frontiers in Plant Science . 13 : 883421. doi : 10.3389/fpls.2022.883421 . PMC 9113527. PMID  35592579. 
  43. ^ Fauser F, Roth N, Pacher M, Ilg G, Sánchez-Fernández R, Biesgen C, Puchta H (май 2012 г.). «In planta gene targeting». Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 109 (19): 7535–7540. Bibcode : 2012PNAS..109.7535F. doi : 10.1073/pnas.1202191109 . PMC 3358861. PMID  22529367 . 
  44. ^ Chen H, Neubauer M, Wang JP (2022-05-03 ) . "Повышение частоты HR для точного редактирования генома у растений". Frontiers in Plant Science . 13 : 883421. doi : 10.3389/fpls.2022.883421 . PMC 9113527. PMID  35592579. 
  45. ^ Schindele P, Puchta H (май 2020 г.). «Инженерия CRISPR/LbCas12a для высокоэффективного, температурно-устойчивого редактирования генов растений». Plant Biotechnology Journal . 18 (5): 1118–1120. doi :10.1111/pbi.13275. PMC 7152607. PMID 31606929  . 
  46. ^ Ланцов ВА (октябрь 1999). «Геновое таргетирование для генной терапии: перспективы». Молекулярная генетика и метаболизм . 68 (2): 276–282. doi :10.1006/mgme.1999.2910. PMID  10527679.
  47. ^ Tokunaga A, Anai H, Hanada K (февраль 2016 г.). «Механизмы нацеливания генов у высших эукариот». Cellular and Molecular Life Sciences . 73 (3): 523–533. doi :10.1007/s00018-015-2073-1. PMC 11108335 . PMID  26507245. 
  48. ^ "Gene Targeting by Homologous Recombination as a Biotechnology Tool for Rice Functional Genomics" . Получено 24 июля 2023 г.
  49. ^ "Пресс-релиз: Нобелевская премия по физиологии и медицине 2007 года" . Получено 2007-10-08 .
  50. ^ "Глобальный трекер регулирования редактирования генов". Глобальный трекер регулирования редактирования генов . Получено 2023-07-10 .
  51. ^ Hundleby P, Harwood W (2022). «Регулятивные ограничения и различия в геномно-редактированных культурах по всему миру». В Wani SH, Hensel G (ред.). Геномное редактирование . Cham: Springer International Publishing. стр. 319–341. doi :10.1007/978-3-031-08072-2_17. ISBN 978-3-031-08072-2.
  52. ^ Фридрихс С., Такасу И., Кернс П., Дагаллье Б., Ошима Р., Шофилд Дж., Моредду К. (2019-07-01). «Обзор подходов к регулированию геномного редактирования в сельском хозяйстве». Биотехнологические исследования и инновации . 3 (2): 208–220. doi : 10.1016/j.biori.2019.07.001 . ISSN  2452-0721. S2CID  201456122.
  53. ^ Редактирование генов и безопасность пищевых продуктов — Технические соображения и потенциальная значимость для работы Кодекса Алиментариус. FAODocuments (Отчет). Рим: ФАО | Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций . Получено 2023-07-10 .
  54. ^ Schmidt SM, Belisle M, Frommer WB (июнь 2020 г.). «Развивающийся ландшафт вокруг редактирования генома в сельском хозяйстве: многие страны исключили или перешли к исключению форм редактирования генома из регулирования ГМО сельскохозяйственных культур». EMBO Reports . 21 (6): e50680. doi :10.15252/embr.202050680. PMC 7271327. PMID  32431018 . 
  55. ^ Neslen A (2018-07-25). «Генетически отредактированные растения и животные являются ГМ-продуктами, постановил суд ЕС». The Guardian . ISSN  0261-3077 . Получено 2023-07-10 .
  56. ^ "Что такое EU-SAGE?". www.eu-sage.eu . Получено 2023-07-10 .
  57. ^ "Исследование ЕС по новым геномным технологиям". food.ec.europa.eu . Получено 2023-07-10 .
  58. ^ Предложение о РЕГЛАМЕНТЕ ЕВРОПЕЙСКОГО ПАРЛАМЕНТА И СОВЕТА о растениях, полученных с помощью некоторых новых геномных технологий, а также их продуктах питания и кормах, и о внесении поправок в Регламент (ЕС) 2017/625, 2023 , получено 10 июля 2023 г.
  59. ^ Bouché N, Bouchez D (апрель 2001 г.). «Выключение гена Arabidopsis: нужны фенотипы». Current Opinion in Plant Biology . 4 (2): 111–117. Bibcode : 2001COPB....4..111B. doi : 10.1016/S1369-5266(00)00145-X. PMID  11228432.

Внешние ссылки