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基因魔剪专利之争现新变数

【摘要】:
CRISPR-Cas9技术是近年来发展迅速的一项基因定点修饰技术,弥补了传统基因编辑技术的诸多不足,使得基因的“任意编辑”变得越来越容易。也因此,CRISPR-Cas9技术当仁不让的成为基因编辑技术的“王牌”。  Cas9蛋白含有两个核酸酶结构域,可以分别切割DNA两条单链。Cas9首先与crRNA及tracrRNA结合成复合物,然后通过PAM序列结合并侵入DNA,形成RNA-DNA复合结构,进而

  CRISPR-Cas9技术是近年来发展迅速的一项基因定点修饰技术,弥补了传统基因编辑技术的诸多不足,使得基因的“任意编辑”变得越来越容易。也因此,CRISPR-Cas9技术当仁不让的成为基因编辑技术的“王牌”。

  Cas9蛋白含有两个核酸酶结构域,可以分别切割DNA两条单链。Cas9首先与crRNA及tracrRNA结合成复合物,然后通过PAM序列结合并侵入DNA,形成RNA-DNA复合结构,进而对目的DNA双链进行切割,使DNA双链断裂。crRNA( CRISPR-derived RNA )通过碱基配对与 tracrRNA (trans-activating RNA )结合形成 tracrRNA/crRNA 复合物,此复合物引导核酸酶 Cas9 蛋白在与 crRNA 配对的序列靶位点剪切双链 DNA。而通过人工设计这两种RNA,可以改造形成具有引导作用的sgRNA (singleguide RNA ),足以引导 Cas9 对 DNA 的定点切割。因CRISPR-Cas9系统仅包括两个元素:Cas9蛋白和sgRNA(single guide RNA)。所以人们将CRISPR-Cas9技术也称为Cas9/sgRNA技术。

  该项技术的专利目前在华人科学家张锋手里,为此还曾引发了争议。2014年4月15日,美国专利局将CRISPR-Cas9技术的专利颁发给张锋所在的Broad研究所。专利权限包括在真核细胞或者任何细胞有细胞核的物种中使用CRISPR。这就意味着,他们拥有在除细菌外的任何生物中使用CRISPR的权益,包括老鼠、猪、牛和人。这使得他和他的研究所几乎可以控制所有与CRISPR相关的重要商业应用。

  虽然张锋获得了关于CRISPRs的第一个专利,但实际上加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna以及当前任职于德国Helmholtz感染研究中心的Emmanuelle Charpentier提交专利申请的时间要比张锋早了七个月。推测张锋被首先授予专利最有可能的原因就是他申请了快通道专利(fast-trackpatent),在他递交申请短短6个月后授予了他知识产权(IP)。

  而此后2014年11月在美国硅谷,Jennifer Doudna 和Emmanuelle Charpentier获得了奖金为300万美元的The Breakthrough Prizes of Life Sciences,两位学界高颜值女神身穿华丽黑色礼服,在好莱坞明星的簇拥下接过了The Breakthrough Prizes奖杯和奖金。她们在CRISPR-Cas9开拓性的工作获得了极大的认可。而张锋作为另一位在这个领域开拓性的人物却并没有被列为共同发明人共享这一奖项,这也是加强对争议的声音。

  之后在去年年底,Jennifer Doudna与合作者发表论文称,她们发现了新的CRISPR-Cas基因编辑系统X和Y:CRISPR–CasX 、CRISPR–CasY,可能用于开发极具应用价值的基因编辑工具。该论文标明,加州大学已就论文中的最新发现,向美国专利商标局提交了临时专利(provisional patent)申请,Jennifer Doudna是多位发明人之一。

  新CRISPR-Cas基因编辑系统X和Y发现于非培养物,或被称为“不可培养物”。人类生存的自然环境中充斥着各种各样的微生物,比如细菌、真菌。人们目前只发现有限几种培养方法,可以培养出种类有限的微生物。更多种类的微生物,还隐藏在人类的认知疆域之外。

  这项实验中的研究人员,跳过“培养”这一步骤,“直接”研究了地下水、土壤、婴儿肠道和其它各种环境中微生物。在它们的基因组中,经过与CRISPR-Cas9的类比,她们发现了CRISPR–CasX 和CRISPR–CasY。

  此外,论文作者还首次报告称,在古菌域中发现了Cas9。这相当引人关注,因为过去学术界一直认为原核生物没有此类基因编辑系统。

  新闻来源:http://www.y-lp.com/pages/Article.aspx?id=4772172026094834742

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