Cell：科学家发明CRISPR / Cas9基因编纂的“封闭开关”

CRISPR / Cas9基因组编纂正于迅速转变生物医学研究，但新技能还没有切当。

作者： 年夜康健派编纂来历： 本站原创2016-12-12 22:58:56

CRISPR / Cas9基因组编纂正于迅速转变生物医学研究，但新技能还没有切当。该技能可以无心中于基因组中孕育发生过量或者不需要的转变，并孕育发生非靶标基因突变，限定了于医治运用中的保险性以及功能。

此刻，Cell揭晓的一项新研究，马萨诸塞医学院以及多伦多年夜学的研究职员发明了CRISPR / Cas9活性的第一个已经知的 封闭开关 ，为编纂提供了更年夜的可控性。

Erik J. Sontheimer， PhD， professor in the RNA Therapeutics Institute at UMass Medical School Credit： University of Massachusetts Medical School

马萨诸塞医学院RNA医治学院传授Erik J. Sontheimer玻士，份子遗传学传授Alan Davidson以及多伦多年夜学生物化学助理传授Karen Maxwell玻士鉴定了三种自然孕育发生按捺Cas9酶的卵白质。这些卵白质称为抗-CRISPR，具备阻断Cas9核酸酶的DNA切割的威力。

Sontheimer玻士说， CRISPR / Cas9颇有用，由于它引入了特定的染色体断裂，可以哄骗它来创立基因组编纂，但由于染色体断裂多是无害的，可能连续过长了。此刻缺乏靠得住的要领来封闭Cas9，一旦它已经经于细胞最先编纂，假如可以于准确的编纂完成以后封闭，那末问题就解决了。于此，咱们报导了第一个已经知的Cas9自然活性按捺剂。

Davidson玻士说， CRISPR很是强盛，但咱们必需可以或许封闭它的编纂。这是一个很是基本的东西箱，将会给研究职员更多的决定信念使用基因编纂。

CRISPR / Cas9是细菌以及古细菌于持久演化历程中造成的一种顺应性免疫防备，可用来匹敌入侵的病毒及外源DNA.它由两个部门构成：份子刀（Cas9），其有用地切割DNA，但于其自然状况下是闭锁的；RNA导向复合物，找到碱基互补的基因序列时解锁Cas9，从而确定切确的切割位点。这些向导RNA由CRISPR 堆积的法则距离的短回文反复序列 或者CRISPR阵列孕育发生，其含有已往病毒传染的基因组的残存物。经由过程Cas9核酸酶靶向切割以及灭活这些病毒，CRISPR / Cas9为细菌细胞提供顺应性免疫防备。

科学家可以用人工向导RNA改编CRISPR / Cas9，可以于哺乳植物基因组内切割序列，而且可以或许将新的基因片断切确插入到细胞中。一种简朴而有用的编纂基因组的要领，CRISPR / Cas9正于转变生物医学研究，使其更易灭活或者编纂细胞系中的基因举行研究。它还简化了可用在研究人类疾病的植物疾病模子的创立。已往需要几个月或者几年的事情此刻可以于几个礼拜内完成。

只管CRISPR / Cas9具备强盛的功效，但它其实不切确。有时，用在把持切割酶进入基因组中准确位置的向导RNA，也将酶靶向相似但不不异的其他序列。这些错配的位点，其可以于构成人类基因组的60亿个核苷酸中发生多达100次，有时也能够被切割，致使非预期的毁伤。

于很多CRISPR / Cas9的运用中，包孕那些处在医治成长中的运用，存于被靶向编纂的特定细胞类型、构造或者器官，由于这是疾病表征或者者可以被治愈之处。

于这些环境下，CRIS�ֲ�APPPR / Cas9可能进入预期的细胞，可是它也可能进入其他辅助细胞、构造或者器官。这些辅助细胞、构造或者器官中的Cas9活性最佳时是无用的，最坏时是危害 Sontheimer说， 可是假如你可以成立一个封闭开关，连结Cas9除了了于预期的方针构造中有活性以外无活性，那末构造特同性将提高。

Sontheimer暗示，于Cell上揭晓的新文章，不只鉴定了Cas9的 封闭开关 ，并且它也暗示Cas9按捺剂自然存于，可以被鉴定以及充实哄骗。差别的细菌孕育发生差别情势的Cas9，差别的Cas9可以于基因组编纂中各有差别的有效性子，以是于东西箱中已经经有几个Cas9，固然还会有更多，咱们此刻已经经证实这类按捺剂于天然界中存于，而且提供了一个可能的计谋来找到它们。

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