09创新产品点评：CompoZr锌指核酸酶技术[新品推荐]

锌指核酸酶这把基因组剪刀果然犀利。它们能够识别并结合指定的位点，高效且精确地切断靶DNA。随后细胞利用天然的DNA修复过程——“同源定向修复”或“非同源末端连接”来治愈靶的断裂。这样，研究人员就能够随心所欲地进行基因组编辑，包括基因修复、基因删除和定向的基因添加。

如此自由地对基因组进行编辑，这在过去是无法想象的。要知道，传统的基因敲除技术依赖细胞内自然发生的同源重组，其效率只有10^－6，而锌指核酸酶的基因敲除效率能达到1-20%。如此惊人的差异，难怪让无数科学家为此兴奋。

从原理上说，锌指核酸酶能够在任何植物或动物的任何染色体位点上工作。这样看来，它有可能成为一种通用方法，来生成新的农作物，治疗多种疾病，甚至在人的精子或卵细胞上做可遗传的改变，不过前提是这些干预合乎伦理。

如果还有人对锌指核酸酶的应用前景抱有怀疑态度，那么基因敲除大鼠的出现一定会让他哑口无言。一直以来，大鼠遗传学家都缺乏一种可行的靶基因敲除技术来了解特定基因的功能，直到他们遇上了CompoZr锌指核酸酶技术。科学家使用ZFN技术在没有对其他基因造成重大影响下，敲除了一个插入的报告基因和两个大鼠天然基因。最重要的是，使用ZFN技术突变的大鼠后代同样带有基因突变，这证明该修饰是永久可遗传的。

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如此一来，Sigma-Aldrich公司的CompoZr™ 锌指核酸酶技术也就理所当然地成为2009年度生命科学十大创新产品。生物通就锌指核酸酶技术的原理、优势、应用等读者关心的问题，采访了Sigma-Aldrich公司市场部的陈先生。

生物通：请问CompoZr™ 锌指核酸酶技术是如何实现快速的基因敲除或基因插入？

陈先生：CompoZr锌指核酸酶可以在基因序列的特定位点切开一个缺口，激活细胞内的DNA修复机制。通过同源重组，或非同源末端接合来实现高效的基因敲除或插入。

生物通：锌指核酸酶技术与传统的基因敲除技术相比，有何优势？

陈先生：传统的基因敲除技术依赖于细胞内自然发生的同源重组，其效率非常低，通常为10^－6级。而锌指核酸酶是在DNA的特定位点产生缺口，通过同源重组或非同源末端接合来实现基因敲除，从而大大提高了基因敲除的效率，通常为1－20％

生物通：除了转基因，锌指核酸酶技术还能应用在哪些方面？

陈先生：锌指核酸酶技术是通过高效的基因敲除，基因插入或基因编辑，产生转基因细胞株或动物。

生物通：据了解，锌指核酸酶技术目前还用于艾滋病治疗的临床试验，请问进展如何？

陈先生：据纽约时报报道，在美国宾州大学，Carl June博士及其同事正使用这项技术来扰乱病人T细胞中的基因，然后将这些细胞植回体内。此临床试验的目的是了解治疗后的细胞是否能重塑病人的免疫系统，并战胜病毒。

艾滋病毒抓住T细胞表面的CCR5受体，从而进入免疫系统，但是约10%的欧洲人的CCR5基因存在突变。如果你从父母那儿遗传了两个突变拷贝，那么就不会在T细胞表面表达CCR5，这样，艾滋病毒也就无从下手了。这些人对HIV有着很高的抵抗力。

在试验过程中，病人的T细胞被移出，锌指剪刀让CCR5基因失效。处理后的细胞增殖，并注射回病人体内。在小鼠实验中，在艾滋病毒的持续攻击下，处理后的细胞表现出很强的优势。

目前还无法预知锌指是否让基因治疗变得可行，因为临床试验尚处在早期。

生物通：Sigma是否提供定制的锌指核酸酶服务？如果提供，流程如何？价格如何？

陈先生：Sigma提供定制锌指核酸酶的服务。顾客可在Sigma的网站上提交ZFN订购单(http://www.sigmaaldrich.com/life-science/functional-genomics-and-rnai/zinc-finger-nuclease-technology/compozr-zfn-order.html),我们会在收到订购单后与您联系。目前ZFN的定制价格是39000美元，但高等院校和研究机构的研究人员可以以优惠价购买ZFN。

（生物通 余亮）