基因合成的“错误率”通常以“每kb错误碱基数”衡量,不同应用场景对错误率的可接受标准是什么?
基因合成的错误率对其在科研和基因治疗等不同应用场景的效果和安全性至关重要。以下是不同应用场景对错误率的可接受标准的相关情况:
1、科研场景
一般基础研究:对于一些只是初步探索基因功能、进行简单基因克隆或表达的基础研究实验,错误率相对可以稍高一些,通常每kb错误碱基数在1-10个以内是可以接受的。因为这类研究可能更侧重于观察基因的大致作用,对基因序列的精确性要求不是极其严格,后续可以通过一些筛选和验证方法来排除部分错误影响。
高通量筛选和复杂基因网络研究:在进行高通量基因筛选实验,如构建基因文库进行大规模的基因功能筛选时,为了确保筛选结果的可靠性,错误率要求较低,一般希望每kb错误碱基数低于1个。如果错误率过高,会导致大量假阳性或假阴性结果,影响对基因功能的准确判断。
2、基因治疗场景
体外基因治疗:对于一些在体外对细胞进行基因修饰后再回输到体内的基因治疗方法,如CAR-T细胞治疗,对基因合成的错误率要求非常严格,通常每kb错误碱基数要低于0.1个甚至更低。因为任何一个错误都可能导致细胞功能异常,甚至引发安全问题,如细胞癌变等。
体内直接基因治疗:直接将基因药物递送到体内进行治疗的方式,对错误率的要求更为苛刻。由于体内环境复杂,一旦含有错误的基因药物进入体内,可能会对正常组织和细胞产生不可预测的影响,所以错误率应尽可能趋近于零。例如,MIT团队研发的新一代编辑器“vPE”,其错误率低至1/101至1/543,大大提高了体内直接基因治疗的安全性。
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