人非圣贤,孰能无过?人的一生会出现各种各样的错误,作为遗传信息的DNA也不例外,有时是体内自身复制过程中产生错误,有时是持续暴露在外界环境的损害中引发错误。不管是哪一种,对所有生物来说都是一种致命的威胁。为了解决这种难题,细胞建立了一系列复杂的DNA修复通路来校正异常的DNA损伤,从而确保遗传信息的正确度。这种DNA修复机制在各个物种间是高度保守的,因为无论是单细胞生物酵母,还是多细胞生物人类,都找到了对应的DNA修复机制。
细胞拥有检查并修复DNA错误的能力。为什么细胞要具备这种能力?因为一旦这一能力失去或减弱,DNA的错误就可能被保存下来,进而会导致基因发生突变。那么,DNA出错是如何被修复的呢?
DNA损伤修复机制的选择很大程度上是根据损伤类型来决定的,其中光修复是最早被发现的DNA修复方式,因为人们发现细菌在紫外线照射下会进入生长抑制状态,而可见光可以帮助细胞从生长抑制的状态中恢复。
核苷酸切除修复则是最复杂的DNA修复机制,活细胞可以通过这个机制处理多种类型的DNA损伤。还有一些损伤不太严重,主要由体内自发的生化反应或体外环境造成,例如微小的碱基损伤。这些损伤并不会严重影响DNA双螺旋结构,那碱基切除修复就派上用场了。
DNA的一生要进行很多次复制,在那么多次复制中,出现一点错误是在所难免的,例如错误的碱基配对形成后,会扭曲双链DNA螺旋,这种错配有可能会引起突变。那么,在合成过程中就要进行校对,通过外切酶将错误的核苷酸切掉。不过,还有一些错配可能没有被外切酶校对出来,这时就需要碱基切除修复。
相较于DNA单链上的单个核苷酸或者碱基的损伤,在哺乳动物体内,DNA双链断裂造成的DNA损伤是最常出现的情况,并且双链断裂的危险性更高,带来的危害也更严重,如果不被及时修复,可能会引起染色体畸变。造成DNA双链断裂的原因有很多,分为体外和体内两种,体外的电离辐射包括X射线等很容易导致损伤。哺乳动物可以通过同源重组和非同源末端连接等方式修复DNA双链断裂。这两种DNA双链修复方式不仅可以减少由DNA双链断裂引起的细胞死亡和畸变,还可以维持基因组的稳定,在一定程度上防止原癌基因的激活。
正因为DNA修复机制如此重要,所以,一旦修复系统功能异常,就会导致基因组紊乱,进而引起很多先天性疾病和癌症的发生。由于“DNA损伤修复机制”的发现,2015年,瑞典皇家科学院授予托马斯·林达尔、保罗·莫德里奇和阿齐兹·桑贾尔三位科学家诺贝尔化学奖。
基因修复技术2年内可以应用到临床。根据查询相关公开资料显示:基因修复技术个性化医疗应该在2-3年内会开始使用。基因修复技术是指DNA修复(DNArepairing),是细胞对DNA受损伤后的一种反应,可使DNA结构恢复原样,重新能执行它原来的功能。基因修补技术可修补单一突变基因,治疗某些因基因突变而引起的疾病。
基因治疗是指将外源正常基因导入靶细胞,以纠正或补偿因基因缺陷和异常引起的疾病,以达到治疗目的。也就是将外源基因通过基因转移技术将其插入病人的适当的受体细胞中,使外源基因制造的产物能治疗某种疾病。从广义说,基因治疗还可包括从DNA水平采取的治疗某些疾病的措施和新技术。
基因治疗方法
1.基因转移方法
(1)特异正常基因的分离与克隆:应用重组DNA和分子克隆技术结合基因定位研究成果,已有不少基因并将会有更多人类基因被分离和克隆,这是基因治疗的前提,在当代分子生物技术条件下,一般来说,只要有基因探针和准确的基因定位,任何基因都可被克隆。除此,现在既可人工合成DNA探针,还可用DNA合成仪在体外人工合成基因,这些都是在基因治疗前,分离克隆特异基因的有利条件。
(2)外源基因的转移:基因转移是将外源基因导入细胞内,其转移方法较多,常用的要有下列几类:
1)化学法:将正常基因DNA(及其拷贝)与带电荷物质和磷酸钙、DEAE-葡萄糖或与若干脂类混合,形成沉淀的DNA微细颗粒,直接倾入培养基中与细胞接触,由于钙离子有促进DNA透过细胞有作用,某些化合物可扰乱细胞膜,故可将DNA输入细胞内,并整合于受体细胞的基因组中,在适当的条件下,整合基因得以表达,细胞亦可传代。这种方法简单,但效率极低,一般1000-100000个细胞中只有一个细胞可结合导入的外源基因。要达到治疗目的,就需要从病人获得大量所需的受体细胞。当然,可以通过选择培养的方法来提高转化率。
2)物理法:包括电穿孔法和直接显微注射法。
①电穿孔法:电穿孔法是将细胞置于高压脉冲电场中,通过电击使细胞产生可逆性的穿孔,周围基质中的DNA可渗进细胞,但有时也会使细胞受到严重损伤。
②显微注射法:显微注射是在显微镜直视下,向细胞核内直接注射外源基因,这种方法应是有效的。但一次只能注射一个细胞,工作耗力费时。此法用于生殖细胞时,有效率可达10%。直接用于体细胞却很困难。在动物实验中,应用这种方法将目的基因注入生殖细胞,使之表达而传代,这样的动物就称为转基因动物,目前成功使用得较多的是转基因小鼠,它可作为繁殖大量后代的疾病动物模型。
③脂质体法:脂质体法是应用人工脂质体包装外源基因,再与靶细胞融合,或直接注入病灶组织,使之表达。
3)同源重组法:同源重组是将外源基因定位导入受体细胞的染色体上,在该座位因有同源序列,通过单一或双交换,新基因片段替换有缺陷的片段,达到修正缺陷基因的目的。如在新基因片段旁组装一Neo基因,则在同源重组后,因有Neo基因,可在含有新霉素的培养基中生长,从而使未插入新基因片段的细胞死亡。对于体细胞基因治疗,体外培养细胞的时间不能过长,筛选量大,故在临床上应用也受限制难以进行。今后如能改进技术,提高重组率,这种定点修正基因的方法仍是有前景的。
4)病毒介导基因转移:前述的化学和物理方法都是通过传染方式基因转移。病毒介导基因转移是通过转换方式完成基因转移,即以病毒为载体,将外源目的基因通过基因重组技术,将其组装于病毒上,让这种重组病毒去感染受体宿主细胞,这种病毒称为病毒运载体。目前应用的有两种病毒介导基因转移方法。
①反转录病毒载体:反转录病毒虽是RNA病毒,但有反转录酶,可使RNA转录为DNA,再整合到宿主细胞基因组。反转录病毒载体有以下的优点首先是具有穿透细胞的能力,可使近100%的受体细胞被感染,转化细胞效率高;其次,它能感染广谱动物物种和细胞类型而无严格的组织特异性;再者随机整俣的病毒可长期存留,一般无害于细胞,但也存在缺点:这种载体只能把其DNA整合到能旺盛分裂细胞的染色体,而不适合于那些不能正常分裂的细胞,如神经元。最严重的问题是由于病毒自身含有病毒蛋白及癌基因,就有使宿主细胞感染病毒和致癌的危险性。因此,人们有目的地将病毒基因及其癌基因除去,仅留它们的外壳蛋白,以保留其穿透细胞的功能,试图避免上述缺点。这种改造后的病毒称为缺陷型病毒。这样的病毒中的反转录酶可将RNA转化为DNA,有助于该DNA顺利进入宿主细胞的基因组,而该病毒则死亡。由于病毒整合基因组是随机的,所以还是可能激活细胞的原癌基因,以及因随机插入发生插入突变。在反转录病毒载体中,最常用于人类的是莫洛尼鼠白血病病毒,其人工构建的结构。
②DNA病毒介导载体:DNA病毒包括腺病毒、SV40、牛乳头瘤病毒、疱疹病毒等,一般认为这类病毒难于改造成缺陷型病毒。牛乳头瘤病毒重组后,可不插入宿主染色体中引起插入突变,又可在宿主染色体外独立复制,并表达出基因产物。有人发现,因缺少E1区而致复制缺陷的腺病毒,可在表达E1基因的细胞中繁殖。后来证明,载有外源DNA的复制缺陷腺病毒呈现相同繁殖的特点。1993年美法等国成功采用腺病毒载体进行心、脑、肺、肝内胆管和肌肉组织的体内基因转移。它代表了基因治疗的新方向。美国设计了一个新的腺病症载体,它是用一个化学连接器即赖氨酸链将DNA栓在病毒外壳上,这样组成的运输器,通过一个表面抗体而进入细胞核,使宿主基因与治疗基因共同表达。这个新病毒载体称为腺病毒多赖氨酸DNA复合体。采用复制缺陷的腺病毒进行基因治疗有以下优点:
①该病毒可感染分裂和非分裂的细胞,并能得到大量基因产物,对神经细胞、心肌细胞等基因缺陷的纠正有特殊意义;
②病毒颗粒相对稳定,并易于纯化和浓缩,且感染力不降低;
③可有效转导多种靶细胞后而少游离于细胞基因组外,并持续表达;
④已用于基因治疗的Ad5属腺病毒C亚群,无致癌性。前述的新腺病毒载体还有一大优点是可以成功地运载48000bp的基因,而其它病毒只能运输70 00bp的基因。这些优点显示了腺病毒介导载体的广阔应用前景。
2.选择靶细胞的原则
这里所指的靶细胞是指接受转移基因的体细胞。
选择靶细胞的原则是:
①必须较坚固,足以耐受处理,并易于由人体分离又便于输回体内;
②具有增殖优势,生命周期长,能存活几月至几年,最后可延续至病人的整个生命期;
③易于受外源遗传物质的转化;
④在选用反转录病毒载体时,目的基因表达最好具有组织特异性的细胞。目前使用得较多的是骨髓干细胞、皮肤成纤维细胞、肝细胞、血管内皮细胞和肌细胞等。许多遗传病与造血细胞有关,故可用于如β地贫、严重复合免疫缺陷病等的基因治疗。皮肤成纤维细胞易于移植和从体内分离,又可在培养中生长,并易存活,故有人用之于乙型血友病的基因治疗。有不少遗传病表现了肝细胞功能缺陷,因此,在家族性高胆固醇血症的治疗中,有将低密度脂蛋白(LDL)受体基因转移至肝细胞的尝试。在动物实验中已证明:β-半乳糖苷酶基因、ADA基因、小肌营养不良蛋白(minidystrophin)基因都已证明能在肌细胞中表达。
编辑本段基本程序
基因治疗
(一)治疗性基因的获得 (二)基因载体的选择 (三)靶细胞的选择 (四)基因转移方法 (五)转导细胞的选择鉴定 (六)回输体内
编辑本段基本步骤
目的基因的转移
基因治疗
在基因治疗中迄今所应用的目的基因转移方法可分为两大类:病毒方法和非病毒方法。基因转移的病毒方法中,RNA和DNA病毒都可用为基因转移的载体。常用的有反转录病毒载体和腺病毒载体。转移的基本过程是将目的基因重组到病毒基因组中,然后把重组病毒感染宿主细胞,以使目的基因能整合到宿主基因组内。非病毒方法有磷酸钙沉淀法、脂质体转染法、显微注射法等。 赞同
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我看也同意及支持这种疗法,不知道你以前是否治疗过吗?如果治疗过这种疗法的,这也许你也还是用这种疗法的因素治疗,这就是要到有这方面的医院治疗才行啊,如果没有这方面的医院,不过,这你要赶紧快去找医院治疗先再说拉。但是,目前国内可能没有这种医院还不有及不成熟啊。
不过你这大脑受伤怎么受伤及或者损伤的,目前损伤严重成度中不重,不管损伤严重情度中不重,还是赶紧送脑外科医院先赶紧治疗先吧,在这目前损伤严重损伤的话,这还是早到外科医院治疗或医院治疗先拉。这就是这样先拉越快越好吧。快,快,快,吧。
基因疾病是很多类疾病的统称这类疾病被治愈的概率特别的小,我们都知道在这种情况中我们或许都会觉得基因疾病也是疾病为什么被治好的概率那么低,因为我们每个人都是由胚胎发育而来的,但是胚胎的形成是因为父母的基因组合,但是基因疾病就是由于在细胞分裂的时候染色体造成了一定的损伤才造成了基因疾病,现在有很多基因疾病可以被治愈但是会有一些基因是不一样的,所以我们能知道这样的事情肯定是比较严重的,如果是因为基因的问题的话是基因序列导致的比较深层次的问题的话,被治愈的几率真的很小。
我们的科技都很发达,可能有一部分的病能被治好,但是大概率情况下我们现在缠身的基因疾病是看不好的,因为基因类型的疾病是在受精卵的时候就有了,是因为基问题,而我们身上的每一个细胞都带有一样的基因。
学过理科的人都知道我们身体是有胚胎发育而来的,胚胎又是由受精卵发育而来,所以受精卵其实是人体最初的细胞,那么如果说这个细胞都有问题的话,全身上下的细胞都是有问题的,而且我们不可能改变每一个细胞里面的基因。
现在我们可能知道婚前会体检,还有一些会有怀孕之前的检查,还有羊水的检测,这些都是为了避免两个人的孩子生出来有基因疾病,所以我们现在是比较好的,我们都知道基因这个东西是不能被改变的,如果说改变的话那就可能是辐射过多导致在dna复制的时候被复制错了,才会出现错误的基因序列,一般情况下是不会出现的,所以我们一定要知道这样的事情发生了就很难再挽回,基因疾病毕竟只是少数。
1、遗传因素:如果共济失调是常染色体显性遗传引起的,一般会出现直系亲属遗传的情况。
2、继发因素:如果共济失调是因为继发因素引起,比如小脑或者脊髓出现病变、营养障碍等,一般不会出现遗传。
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