鋅指核酸酶技術的脫靶效應可能對基因編輯造成幾個潛在影響，包括：

1. **非預期基因變更**：脫靶效應可能導致在非目標基因的位置也發生基因編輯，這可能改變細胞的正常功能或導致病理狀況。
   
2. **基因穩定性變化**：如果脫靶編輯導致不穩定的基因突變，可能影響基因的表達和細胞的生存，甚至可能引發癌症等疾病。

3. **免疫反應**：脫靶效應所引起的不當突變可能導致新抗原的產生，進而導致宿主免疫系統的反應，對治療效果產生負面影響。

為了減少這種脫靶效應，設計鋅指核酸酶時可以採用以下策略：

1. **提高特異性**：透過蛋白質工程技術優化鋅指結構域，增加其對特定DNA序列的結合親和力，減少與非目標序列的結合。

2. **精確設計的鏈接序列**：確保鋅指核酸酶的結合位點相隔適當距離，以增強二聚化過程的選擇性，從而降低非特異性發生的概率。

3. **選擇性改變FokI結構域**：通過改良FokI分解域的二聚化接口，以確保只有在特定的結合模式下才會激活其活性，從而提高分解的特異性。

4. **利用測序技術預測脫靶效應**：在進行基因編輯之前，利用高通量測序技術來評估特定ZFN可能的脫靶位點，從而對設計進行調整。

5. **推行雙重ZFN系統**：使用兩組鋅指核酸酶針對同一基因中的不同位點進行編輯，可以增加成功編輯目標序列的可能性，減少隨機脫靶效應的風險。

通過這些策略，研究人員可以有效減少鋅指核酸酶技術在基因編輯過程中的脫靶效應，進一步提高基因編輯的安全性和精確性。
鋅指核酸酶技術的脫靶效應可能對基因編輯造成什麼潛在影響？在設計鋅指核酸酶時，有哪些策略可以用來減少這種類型的副作用？
**鋅指核酸酶**（英語：Zinc-finger nucleases, ZFNs），是人工改造的限制酶，通過融合鋅指結構的結合 DNA 結構域和分解 DNA 結構域而成。可通過基因工程改造鋅指結構域使鋅指核酸酶針對複雜基因組裡的特定 DNA 序列。藉助內源 DNA 的修復機制，鋅指核酸酶可以精確改變高等動物的基因組。類似的技術還有類轉錄活化因子核酸酶。

## 結構域

鋅指核酸酶是一種特定於位點的核酸限制內切酶

功能：設計在特定的位置來結合併分解 DNA，含有兩個蛋白質結構域。

第一個結構域是 DNA 結合結構域，其由真核轉錄因子並包含鋅指所構成；第二個結構域是核酸酶結構域，它由 FokI 限制酶構成，並負責 DNA 的催化分解。

### 分解 DNA 結構域

type IIs 核酸內切酶 FokI 的非特異分解域經常被用做 ZFNs 的分解域， 
這個分解域需要二聚化來分解 DNA。 
因此一對 ZFNs 只能用於定位非回文的 DNA 位點。標準的 ZFNs 每個域的碳端都融合了分離域。為了讓兩個分離域二聚化並分解 DNA, 兩個單獨的 ZFNs 需要結合在不同的 DNA 鏈上並且他們的碳端相隔一定的距離。在鋅指域和分解域之間最常用的連結序列要求每個結合位點的 5' 端分隔 5 到 7 個 bp。

幾個不同的蛋白質工程技術已經用來提高用於 ZFNs 核酸酶域的活性和特異性。直接進化被用來產生 FokI 的多樣性以增強被作者稱為 "Sharkey" 的 分解活性。通過修改二聚化的接口以便只有目的異二聚體類型有活性，基於結構的設計也被用來提高 FokI 的分解特異性。

### 結合 DNA 結構域

## 應用

### 去除一個等位基因

### 等位基因編輯

### 基因治療

## 潛在問題

### 脫靶分解

### 免疫原性

## 前景

## 鋅指切口酶

## 鋅指核酸酶治療 HIV

### 鋅指結合

### 核酸酶二聚化和分離

### CCR5 突變的介紹

### 局限性

### 治療措施

## 參見

* 鋅指結構
* 基因打靶
* 鋅指蛋白
* 鋅指嵌合體
* 蛋白質工程

## 參考文獻

## 延伸閱讀

* Mandell JG, Barbas CF. Zinc Finger Tools: custom DNA-binding domains for transcription factors and nucleases. Nucleic Acids Res. July 2006, **34** (Web Server issue): W516–23 [2009-09-25]. PMC 1538883 . PMID 16845061. doi:10.1093/nar/gkl209. （原始內容存檔於 2019-07-10）.
* Porteus MH, Carroll D. Gene targeting using zinc finger nucleases. Nat. Biotechnol. August 2005, **23** (8): 967–73. PMID 16082368. doi:10.1038/nbt1125.
* Doyon Y, McCammon JM, Miller JC; et al. Heritable targeted gene disruption in zebrafish using designed zinc-finger nucleases. Nat. Biotechnol. June 2008, **26** (6): 702–8. PMC 2674762 . PMID 18500334. doi:10.1038/nbt1409.  引文格式 1 維護：顯式使用等標籤 (link)
* Meng X, Noyes MB, Zhu LJ, Lawson ND, Wolfe SA. Targeted gene inactivation in zebrafish using engineered zinc-finger nucleases. Nat. Biotechnol. June 2008, **26** (6): 695–701. PMC 2502069 . PMID 18500337. doi:10.1038/nbt1398.

## 外部連結

* Zinc finger selector （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Zinc Finger Consortium website （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Zinc Finger Consortium materials from Addgene （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* A commercial supplier of ZFNs （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
## 結構域

鋅指核酸酶是一種特定於位點的核酸限制內切酶

功能：設計在特定的位置來結合併分解 DNA，含有兩個蛋白質結構域。

第一個結構域是 DNA 結合結構域，其由真核轉錄因子並包含鋅指所構成；第二個結構域是核酸酶結構域，它由 FokI 限制酶構成，並負責 DNA 的催化分解。

### 分解 DNA 結構域

type IIs 核酸內切酶 FokI 的非特異分解域經常被用做 ZFNs 的分解域， 
這個分解域需要二聚化來分解 DNA。 
因此一對 ZFNs 只能用於定位非回文的 DNA 位點。標準的 ZFNs 每個域的碳端都融合了分離域。為了讓兩個分離域二聚化並分解 DNA, 兩個單獨的 ZFNs 需要結合在不同的 DNA 鏈上並且他們的碳端相隔一定的距離。在鋅指域和分解域之間最常用的連結序列要求每個結合位點的 5' 端分隔 5 到 7 個 bp。

幾個不同的蛋白質工程技術已經用來提高用於 ZFNs 核酸酶域的活性和特異性。直接進化被用來產生 FokI 的多樣性以增強被作者稱為 "Sharkey" 的 分解活性。通過修改二聚化的接口以便只有目的異二聚體類型有活性，基於結構的設計也被用來提高 FokI 的分解特異性。

### 結合 DNA 結構域

## 應用

### 去除一個等位基因

### 等位基因編輯

### 基因治療

## 潛在問題

### 脫靶分解

### 免疫原性

## 前景

## 鋅指切口酶

## 鋅指核酸酶治療 HIV

### 鋅指結合

### 核酸酶二聚化和分離

### CCR5 突變的介紹

### 局限性

### 治療措施 ## 結構域

鋅指核酸酶是一種特定於位點的核酸限制內切酶

功能：設計在特定的位置來結合併分解 DNA，含有兩個蛋白質結構域。

第一個結構域是 DNA 結合結構域，其由真核轉錄因子並包含鋅指所構成；第二個結構域是核酸酶結構域，它由 FokI 限制酶構成，並負責 DNA 的催化分解。

### 分解 DNA 結構域

type IIs 核酸內切酶 FokI 的非特異分解域經常被用做 ZFNs 的分解域， 
這個分解域需要二聚化來分解 DNA。 
因此一對 ZFNs 只能用於定位非回文的 DNA 位點。標準的 ZFNs 每個域的碳端都融合了分離域。為了讓兩個分離域二聚化並分解 DNA, 兩個單獨的 ZFNs 需要結合在不同的 DNA 鏈上並且他們的碳端相隔一定的距離。在鋅指域和分解域之間最常用的連結序列要求每個結合位點的 5' 端分隔 5 到 7 個 bp。

幾個不同的蛋白質工程技術已經用來提高用於 ZFNs 核酸酶域的活性和特異性。直接進化被用來產生 FokI 的多樣性以增強被作者稱為 "Sharkey" 的 分解活性。通過修改二聚化的接口以便只有目的異二聚體類型有活性，基於結構的設計也被用來提高 FokI 的分解特異性。

### 結合 DNA 結構域

## 應用

### 去除一個等位基因

### 等位基因編輯

### 基因治療

## 潛在問題

### 脫靶分解

### 免疫原性

## 前景

## 鋅指切口酶

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### 鋅指結合

### 核酸酶二聚化和分離

### CCR5 突變的介紹

### 局限性

### 治療措施 **鋅指核酸酶**（英語：Zinc-finger nucleases, ZFNs），是人工改造的限制酶，通過融合鋅指結構的結合 DNA 結構域和分解 DNA 結構域而成。可通過基因工程改造鋅指結構域使鋅指核酸酶針對複雜基因組裡的特定 DNA 序列。藉助內源 DNA 的修復機制，鋅指核酸酶可以精確改變高等動物的基因組。類似的技術還有類轉錄活化因子核酸酶。 **鋅指核酸酶**（英語：Zinc-finger nucleases, ZFNs），是人工改造的限制酶，通過融合鋅指結構的結合 DNA 結構域和分解 DNA 結構域而成。可通過基因工程改造鋅指結構域使鋅指核酸酶針對複雜基因組裡的特定 DNA 序列。藉助內源 DNA 的修復機制，鋅指核酸酶可以精確改變高等動物的基因組。類似的技術還有類轉錄活化因子核酸酶。