臺灣國際科展

以新型CRISPR-Cas9技術優化粒線體基因剪輯

科展類別
臺灣國際科展作品
屆次
2021年
科別
生物化學
得獎情形
一等獎
學校名稱
臺北市私立復興實驗高級中學
指導老師
馬瑪宣;凌嘉鴻
作者
孫若壹;林柏廷
關鍵字
CRISPR-Cas9、粒線體DNA (mtDNA)、基因剪輯 (Gene editing)

摘要或動機

本研究開發一個新型的CRISPR-Cas9技術剪輯粒線體DNA,提供粒線體基因所造成疾病的一個有潛能之治療方式。在本研究中,我們將嵌入粒線體標的訊號序列後的 Cas9 蛋白質和 sgRNA 分子送入粒線體內,將 CRISPR-Cas9系統套用於粒線體中,並達成剪輯粒線體基因之目的。我們將 Cas9 蛋白質和 sgRNA 分子鑲嵌於同一質體上,有效導入CRISPR-Cas9系統於粒線體內,並觀察到剪輯之標的基因ND4含量下降了 32%,達到粒線體基因編輯之目標。雖然前人曾用ZFN (Zinc-finger Nuclease)和TALEN (Transcription Activator-like Effector Nucleases)成功編輯粒線體基因,但由於製作過程繁瑣和經費昂貴等種種原因,並未被廣泛使用。我們開發的新型CRISPR-Cas9粒線體基因剪輯系統將可以提供一個相對簡易且價格低廉的粒線體基因剪輯平台。


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