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        新發(fā)現(xiàn)的分子安全地停止了基因編輯過程
        
			
        
				2019-05-24 11:49:18
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        已經(jīng)確定了兩種無毒分子，可以讓科學(xué)家更好地控制CRISPR基因編輯。研究人員表示，這些分子可以在幾分鐘內(nèi)停止基因編輯過程，降低基因突變的風(fēng)險(xiǎn)。這項(xiàng)研究是在一個(gè)重要時(shí)刻進(jìn)行的;就在何建奎教授宣布他編輯了兩對雙胞胎基因組以抗HIV感染后幾個(gè)月。
        

        新發(fā)現(xiàn)的分子安全地停止了基因編輯過程
        

        CRISPR-Cas9代表聚集的規(guī)則間隔短回文重復(fù)和CRISPR相關(guān)蛋白9. CRISPR-Cas9是細(xì)菌中存在的天然存在的基因編輯復(fù)合物，現(xiàn)在是實(shí)驗(yàn)室中許多基因編輯方法之一。
        

        細(xì)菌從病毒中收集DNA片段并用它們產(chǎn)生稱為CRISPR陣列的DNA片段，這使得細(xì)菌能夠記住病毒，因此它們可以從CRISPR陣列中創(chuàng)建RNA片段以靶向病毒中的DNA。病毒被細(xì)菌禁用，利用Cas9將DNA切成碎片。
        

        在實(shí)驗(yàn)室中，CRISPR-Cas9通過指導(dǎo)RNA導(dǎo)向某個(gè)位置，該指導(dǎo)RNA與基因中特定的DNA靶序列結(jié)合。RNA也與Cas9酶結(jié)合，一旦DNA被切割，研究人員就可以利用細(xì)胞的DNA修復(fù)過程，通過定制的DNA序列對DNA進(jìn)行更改。
        

        這種基因編輯在預(yù)防和治療疾病的研究中是重要的，然而尚未確定它是否完全安全地用于人，在實(shí)驗(yàn)中使用許多動(dòng)物模型。
        

        CRISPR基因編輯后可能發(fā)生突變，這在考慮與該過程相關(guān)的健康風(fēng)險(xiǎn)時(shí)是可以理解的原因。
        

        哈佛大學(xué)的Amit Choudhary一直致力于研究能夠幫助增加研究人員對CRISPR的控制的化合物。
        

        CRISPR-Cas9的第一種合成抑制劑
        

        在分析了數(shù)千個(gè)分子之后，Choudhary和他的同事已經(jīng)確定了兩種能夠在短短幾分鐘內(nèi)阻止CRISPR-Cas9酶工作的分子。
        

        “精確控制是強(qiáng)大技術(shù)的核心，”Choudhary說。
        

        在發(fā)表在Cell雜志上的論文中，研究人員報(bào)告說他們開發(fā)了一種“可推廣的平臺，提供了第一種合成的小分子抑制劑化膿性鏈球菌Cas9(SpCas9)”。他們還為SpCas9開發(fā)了一系列檢測方法，以鑒定“破壞SpCas9-DNA相互作用”的化合物。
        

        最常用的CRISPR-Cas9系統(tǒng)使用始終開啟的Cas9酶，這增加了其與其他DNA序列結(jié)合并導(dǎo)致不需要的突變的風(fēng)險(xiǎn)。
        

        該論文解釋說，精確控制已經(jīng)產(chǎn)生了對抑制性抗CRISPR分子的需求，并且SpCas9正在開發(fā)作為許多疾病的基因治療劑，從HIV和肌營養(yǎng)不良到視力障礙和其他遺傳性疾病。
        

        研究人員發(fā)現(xiàn)的兩種分子抑制了Cas9識別和結(jié)合DNA的能力，這將使科學(xué)家能夠在幾分鐘內(nèi)停止基因編輯。這將降低不必要的突變和潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)。
        

        無毒，高效
        

        小型抑制劑被認(rèn)為比已經(jīng)產(chǎn)生的大型抑制劑起作用更快。另外，較小的抑制劑可能不會(huì)在宿主中誘導(dǎo)任何免疫應(yīng)答。
        

        在哺乳動(dòng)物細(xì)胞和人血漿中進(jìn)行測試時(shí)，研究人員發(fā)現(xiàn)新發(fā)現(xiàn)的分子沒有毒性，也沒有破壞必需基因的任何活性。
        

        關(guān)于進(jìn)一步研究的主題，該研究指出：
        

        我們未來的研究將涉及核酸酶抑制劑的鑒定和探索兩類抑制劑之間可能的協(xié)同作用。
        

        盡管我們的抑制劑對哺乳動(dòng)物細(xì)胞無毒并且不會(huì)改變持家基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，但仍需要確定這些抑制劑或抗CRISPR蛋白是否與哺乳動(dòng)物細(xì)胞中的其他靶相互作用。
        

        它還表示，未來的努力將集中于“鑒定下一代CRISPR系統(tǒng)的抑制劑，并了解其抑制模式以及此類抑制劑的應(yīng)用。
        
			

			
          
        
			
        
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