基因组(Genome)是指一个生物体细胞中全部遗传信息的总和,包括DNA和一些非编码RNA。基因组以染色体为主要载体,分布在细胞核和一些细胞器(如线粒体、叶绿体)中。基因组的主要功能是指导和控制生物体的生长、发育、繁殖以及各种生物学过程。
基因组由多个基因组成,基因是具有遗传效应的DNA片段,它们在生物体的各种生物学过程中发挥重要作用。基因组的研究对于了解生物体的生物学特性、疾病的发生机制以及培育优良品种等方面具有重要意义。
近年来,随着基因组测序技术的发展,许多生物体的基因组已经被测序并获得解析,如人类、水稻、小鼠等。这些研究成果为我们深入理解生物体的遗传信息及其调控机制提供了重要依据。在此基础上,基因组编辑技术(如CRISPR/Cas9)应运而生,为生物体的遗传改良和疾病治疗带来了新的可能。
最坏的结果是危及生存。
从人类进化的角度讲,基因突变是进化的结果。但是突变严重时会阻碍生物体的生存和传代。
多数情况下,基因突变是不利于生物体生长发育的。仅有少数的突变是有利于生物体的。
所以,基因突变的孩子生存状态都不是太好。当然,这不是绝对的。
1.
安全性较高 基因组编辑技术用于基因敲除或替换时,序列和结构特异性核酸酶的整合位点与靶基因位点通常不在同一染色体上。
如果采用序列特异性核酸酶的瞬时表达,人工核酸酶基因不能整合到受体基因组中,同时可以获得基因位点特异性敲除或替代突变体。
基因组编辑获得的突变体一般只有少数碱基的缺失或改变,这与传统的自然突变、人工突变和种内杂交获得的遗传物质相似。此外,基因组编辑引起的突变是定向的。
与传统的无方向性突变技术相比,它可以大大减少随机突变带来的意想不到的影响。在位点特异性插入方面,基因组编辑技术主要采用同源重组技术,可以实现外源DNA序列的位点特异性插入和整合。与传统的转基因技术相比,它大大降低了随机插入和整合带来的意想不到的影响所带来的安全风险。
因此,从技术层面来看,基因组编辑技术比传统转基因技术具有更高的安全性。
2.
多位点突变 利用TALEN或CRISPR技术,可以同时将多个序列特异性核酸内切酶识别位点导入细胞,实现染色体重组和DNA片段缺失、倒置、易位等多基因敲除。染色体重组和多基因敲除技术是反向遗传学中的重要技术。
利用多基因敲除技术可以提高复杂数量性状基因功能研究的效率,构建多基因缺失突变体,实现多关联基因的功能网络研究。
同时,也可以通过构建成千上万基因的大规模向导 sgRNA 文库,从全基因组层面进行定点敲除、抑制、激活,然后结合功能筛选平台和深度测序技术实现全基因组饱和度高通量的筛选,从而充分了解基因的功能和相互作用网络。
3.
研发成本低 基因组编辑技术最显著的特点是准确定位靶点,突破了传统转基因技术