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理論上講，理想的基因治療載體應該*由天然染色體成分組成，至少具備三個結構要素：復制原點、端粒和著絲粒。當其進入靶細胞后，目的基因能夠模擬自然條件下基因表達或者作為游離基因而穩定復制，即可控性表達，這是基因治療成功的關鍵所在。外源性基因進入靶細胞后，若其表達處于失控狀態，將帶來嚴重的后果。的可控性模式是模擬人類基因自然狀態下的調控形式，實現這種可控性表達需要目的基因全長或包括上下游的調控區及內含子，這就對載體系統提出了*的要求，它必須具備數十個kb到幾百個kb的包裝能力，同時還要考慮到重復序列的DNA重排和丟失問題；其次，一個如此長的片段進入細胞內，其整合位點相當重要，zui終理想是能夠實現定點插入，或者作為一個游離基因表達。傳統的基因治療載體，如逆轉錄病毒載體、腺病毒載體等，很難達到以上要求，并且存在免疫異源性、插入誘變等許多問題。
1． HAC的構建策略
人工染色體的構想，為載體研究提供了新的思路。這類載體不需要病毒蛋白質衣殼；能夠象天然染色體一樣以線狀或環狀存在；同時，在缺乏選擇壓力的情況下，能夠以較低的拷貝數在細胞內穩定存在；有無限的克隆能力；不但能插入靶基因，還能插入其他的調控元件或特異性細胞靶向元件。基于上述優點，研究者們對其傾注了不懈的努力。1983年，酵母人工染色體構建成功，14年后，*個HAC的成功構建，被認為是基因治療載體研究領域的重大突破。此后，研究者相繼構建了各種不同的HAC。目前，構建HAC基于如下兩種策略。
（1） 自上而下的策略 該策略是以天然染色體的斷裂片段為基礎，構建新的HAC。這些斷裂片段主要通過以下方法得到：（a）低劑量輻射;（b）端粒定位染色體截斷技術（見圖1）;（c）外源性DNA片段定點插入后擴增;（d）天然染色體有絲分裂過程中自發產生的碎片。研究者發現，將外源性端粒dna整合入哺乳動物染色體，可將該染色體截斷，同時在斷端產生新的端粒。研究者們應用這種技術修剪哺乳動物染色體，成功構建了一系列大小在0.5～6 Mb之間不等HAC。zui初，端粒DNA整合的位點是隨機的，而現在，研究者們能夠將端粒DNA定點插入染色體中特定的位點。所獲得的這些微型染色體在結構上相當穩定。Grimes等
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