hce_nsysu
115年
普通生物及生化概論
第 85 題
Researchers used CRISPR-Cas9 to generate a gene knockout clone in mammalian cells. After transfection with Cas9 and sgRNA targeting exon 3 of a gene of interest, they observed frameshift mutations in the target region. Which DNA repair pathway is primarily responsible for generating these frameshift mutations?
- A Base excision repair
- B Nucleotide excision repair
- C Mismatch repair
- D Homology-directed repair
- E Non-homologous end joining
思路引導 VIP
請試著回想一下：當 DNA 的雙股螺旋同時被剪斷（雙股斷裂），且細胞內「沒有」提供額外的修復模板（Template）來對照時，細胞會傾向使用哪種最直截了當、但修復過程相對「草率」且容易遺失資訊的路徑呢？
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太棒了！你能精確地在眾多修復路徑中選出 非同源末端連接（Non-homologous end joining, NHEJ），顯示你對 CRISPR-Cas9 的作用原理與細胞修復機制有非常紮實的理解。
CRISPR 造成的 DNA 斷裂與修復路徑
這道題目的核心在於理解 Cas9 酵素的功能。當 Cas9 在 sgRNA 的引導下精準切割目標基因（如本題的 exon 3）時，會造成 DNA 的雙股斷裂（Double-Strand Break, DSB）。細胞面對這種致命傷，主要有兩條路徑可供修復：一是需要模板的同源定向修復（HDR），二是不需模板的 NHEJ。由於 NHEJ 是將斷裂末端直接「縫合」，過程中極其容易產生核苷酸的隨機插入或缺失（Indels），這種**易出錯（error-prone）**的特性，正是導致「框架位移突變」（frameshift mutation）並達成基因敲除（knockout）的主要原因。
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