基因剔除

發育階段蛋白質α-chimaerin影響未來學習能力

2014/10/17

發育階段蛋白質α-chimaerin影響未來學習能力
(Protein function in development adjusts cognitive ability in adulthood)
國立臺灣大學生命科學系范姜文榮編譯/國立臺灣師範大學生命科學系李冠群副教授責任編輯

編譯來源：学習能力の発達を調節するタンパク質を発見！

(圖片來源：tpsdave@pixabay)

人腦內具有1000億個以上神經細胞，透過神經突起(nerve fibers)的延伸，互相連結而形成神經迴路，執行記憶、學習、思考、判斷、及語言等高層次機能。神經迴路在發育成長期密集生成，在發育為成人後，形成大腦機能運作。但神經迴路，以何種結構存在、與那些分子相關，仍不甚瞭解。

因此日本國立遺傳學研究所等研究團隊，延續先前研究，關注GTP酶活化蛋白質α-chimaerin，解析它對大腦機能產生的影響。α-chimaerin可分為α1型(α1-chimaerin)與α2型(α2-chimaerin)，正常大鼠的腦部，成長期(出生後至2~3週左右為止)會強烈基因表現α2型；成體後，則強烈基因表現α1型。因此製作針對蛋白質α-chimaerin的全身基因剔除(gene knockout)和部分基因剔除、亦即僅大腦海馬迴部位基因剔除，以及成熟個體基因剔除等數種型式的基因改變大鼠，進行各種行為觀察實驗。

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「DNA編輯大師」張鋒與CRISPR/Cas9/Cas9基因編輯技術（下）

2014/08/26

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「DNA編輯大師」張鋒與CRISPR/Cas9/Cas9基因編輯技術（下）
國立臺灣大學醫學院生理所林世青專任研究助理

連結：「DNA編輯大師」張鋒與CRISPR/Cas9基因編輯技術（上）

以遺傳學上常使用的模式生物：黑腹果蠅（Drosophila melanogaster）為例，根據全基因體定序分析結果，推算出果蠅約有超過15000個基因（Adams et al., 2000），過去的研究方法，必須使用例如EMS突變劑、跳躍子跳躍、費時的同源互換、繁複的ZFN與TALEN等技術，花費漫長時間才有可能得到目標基因的突變株果蠅，從而分析該基因的功能特性。

然而在發展Cas9技術後，只要得知目標基因序列，即可設計並合成出專門辨認該基因的導引RNA表現載體，表現出導引RNA後，Cas9即可快速專一地作用，直接剔除該基因，研究者僅花費很短時間與精力即可得到目標基因剔除的突變果蠅，效率為前人難以望其項背。

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「DNA編輯大師」張鋒與CRISPR/Cas9基因編輯技術（上）

2014/08/26

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「DNA編輯大師」張鋒與CRISPR/Cas9基因編輯技術（上）
國立臺灣大學醫學院生理所林世青專任研究助理

麻省理工學院的張鋒（Zhang Feng）教授憑藉其發展的CRISPR（Clustered, Regularly Interspaced, Short Palindromic Repeats）/Cas9（CRISPR-Associated Protein 9）系統，年僅32歲即榮獲2013年《自然》雜誌評選之年度新聞人物首位，並獲得「DNA編輯大師」之稱號（“365 days: Nature’s 10,” 2013）。

究竟這令人折服的基因編輯技術的發展過程為何呢？西元1987年時，科學家在細菌內發現一種特殊核酸內切酶，命名為CRISPR/Cas9，其會辨認外來的DNA並加以切割降解，被認為是細菌用以抵抗病毒感染的防禦機制（Ishino, Shinagawa, Makino, Amemura, & Nakata, 1987; Bhaya, Davison, & Barrangou, 2011），若能在病毒感染的第一時間內就將其DNA降解，即可有效阻止病毒複製。

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2010/10/14

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基因剔除 (Gene knockout)
新竹市立建功高級中學生物科邱麗慧老師/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

基因剔除是在探討體內基因「功能喪失」(loss of function) 後，對生物造成的影響。值此後基因體時代(post-genome era)，隨著人類與小鼠基因體定序已完成，科學界正試圖對所有的基因的功能和疾病的機制作更深入的了解。其中最重要的方式是製造突變基因使生物體由於「得到功能」或「喪失功能」而產生異常變化，以協助科學家進一步研究該基因的正常功能。

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