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背景:自1953年美国的两位科学家沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型以来,基因的分子生物学技术得到了迅速发展,这一划时代的发现奠定了现代分子生物学的基础,并使人们对基因结构和功能的研究进入核苷酸水平。此后的研究发现人体某些疾病的发生与核苷酸的序列和组成有关,从那时起,人们就憧憬着从改变核苷酸的变化着手来治疗人体疾病,从而萌生出基因治疗的基本概念。近年来分子生物学家领域中的一系列重大发现又促使了基因治疗的设想逐渐变为现实。基因克隆、基因重组、基因转移与基因表达技术的迅速发展,使基因治疗在20世纪80年代初即进入了试验阶段。这一阶段的先行者是美国加州大学洛杉矶分校的马丁·克莱因(Martin Cline)教授。他领导的实验室将珠蛋白基因导入鼠的骨髓细胞并得到表达,开始了基因治疗的试验阶段。随后他们将转导的骨髓细胞移植入全照射后的小鼠,结果转基因得到了表达,这是基因治疗研究史上的一个里程碑。基因治疗可用于遗传性疾病,尤其是单基因遗传病,经过几十年的发展,正式获得批准以及正在进行临床试验的基因治疗方案已广泛涵盖遗传性疾病、恶性肿瘤、感染性疾病与心血管疾病、呼吸系统、消化系统、神经系统等多个领域。血友病是一种X-连锁的隐性遗传疾病。该病的病因是由于凝血因子基因的缺陷而使血浆中的某一凝血因子蛋白的表达降低或缺如,使凝血系统受到阻碍。CRISPR/Cas9(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats,CRISPR)基因技术是2013年新出现的一种生物技术,通过人工设计RNA形成sgRNA指导Cas9蛋白在靶位点定点切割DNA。通过Cas9蛋白对基因造成双链断裂(DNA double strands breakage,DSB),从而引起DNA修复(DNA repair)。DNA双螺旋结构非常适合修复,如果一条链损伤了,互补链仍然保留着相同信息的完整拷贝,并且这个拷贝常常用于恢复损伤链上正确的核苷酸序列。DSB修复有同源重组(Homologous recombination,HR)和非同源重组末端连接(Non homologous end joining,NHEJ)修复两种方式。目的:运用CRISPR/Cas9基因编辑和同源重组技术,研究以腺病毒为载体编辑凝血因子Ⅷ基因(FⅧ)。方法:构建靶向绿猴肾成纤维细胞(COS-7)FⅧ基因的质粒载体和腺病毒载体,通过CRISPR/Cas9基因编辑技术对FⅧ基因目标序列进行敲除,造成DNA双链断裂,并从外源导入同源重组的模板,促进DNA的同源重组形式的修复,从而实现对目的碱基的替换。在动物模型方面,构建针对食蟹猴FⅧ基因的基因敲除质粒载体和腺病毒,同源模板的质粒载体和病毒载体。结果:我们成功构建了表达靶向绿猴肾成纤维细胞(COS-7)FⅧ基因的质粒载体和腺病毒载体,构建了同源重组的模板。在COS-7细胞FⅧ基因密码子1680附近,成功敲除了FⅧ基因。我们也成功构建了表达靶向食蟹猴FⅧ基因的质粒载体和腺病毒载体和对应的同源重组的模板。结论:CRISPR/Cas9基因编辑系统能有效的对COS-7细胞FⅧ基因进行敲除,引起基因损伤和基因修复,而且操作方法简单高效。同源重组在DSB修复中起重要作用,但同源重组的概率较低。我们可以进一步提高同源重组效率,从而为基因突变的修复提供技术保障,也为临床相关疾病的检测治疗提供潜在的手段。