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        一體化修復(fù)工具包使CRISPR基因編輯更加精確
        
			
        
				2018-12-18 09:41:01
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        在過去的五年中，CRISPR-Cas9技術(shù)因其易于操作和低成本而徹底改變了基因編輯領(lǐng)域。但是，雖然這項(xiàng)技術(shù)能夠可靠地發(fā)現(xiàn)并切斷目標(biāo)DNA序列的延伸，但根據(jù)需要修復(fù)該切割是一個(gè)不容置疑的過程。當(dāng)目標(biāo)是糾正導(dǎo)致遺傳疾病的DNA中的錯(cuò)別字時(shí)，錯(cuò)誤率高達(dá)50%是一個(gè)特殊問題?，F(xiàn)在，由威斯康星大學(xué)麥迪遜分校生物醫(yī)學(xué)工程教授Krishanu Saha領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組已經(jīng)使修復(fù)不那么容易出錯(cuò)，并于今天(2017年11月23日)在Nature Communications雜志上發(fā)布了它的方法。與標(biāo)準(zhǔn)CRISPR技術(shù)相比，新方法提高了將DNA序列完全按照所需要的10倍重寫的可能性。研究人員通過利用稱為RNA適體的分子膠來組裝和交付，從而實(shí)現(xiàn)了更高的精確度。一個(gè)完整的CRISPR修復(fù)工具包到DNA切割的位點(diǎn)。“該試劑盒不僅提供了分子剪，還提供了正確的細(xì)胞機(jī)器模板，用于修復(fù)DNA切割，”Saha說。“由于RNA適體結(jié)實(shí)且非常穩(wěn)定，我們所需要的一切就是一舉到達(dá)細(xì)胞內(nèi)的正確位置。”
        

        一體化修復(fù)工具包使CRISPR基因編輯更加精確
        

        在標(biāo)準(zhǔn)CRISPR技術(shù)中，細(xì)菌來源的Cas9蛋白(剪刀)和指導(dǎo)RNA分子(定位靶DNA序列)被遞送至細(xì)胞。當(dāng)剪刀切開DNA分子后，細(xì)胞會(huì)修補(bǔ)附近DNA模板的間隙，但是用分子膠將所需模板附加到Cas9 / RNA包裝上會(huì)產(chǎn)生更忠實(shí)的重寫。
        

        與現(xiàn)有技術(shù)相比，新方法具有其他幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)。首先，現(xiàn)成的試劑盒僅包含非病毒試劑，這簡化了制造過程并減少了未來遺傳手術(shù)臨床應(yīng)用的安全性問題。其次，將RNA適體連接到試劑盒比修改Cas9蛋白更容易，并提供更大的靈活性。“我們可以在這個(gè)工具包中添加其他生物分子，就像你將一個(gè)額外的LEGO塊單擊到已有的結(jié)構(gòu)中一樣，”Saha實(shí)驗(yàn)室的研究生和該論文的第一作者Jared Carlson-Stevermer說。
        

        這種樂高積木的一個(gè)例子是熒光標(biāo)簽，使研究人員能夠輕松識別細(xì)胞群中所有精確編輯的DNA序列。“通過捕獲這些標(biāo)簽，我們可以實(shí)現(xiàn)98%的準(zhǔn)確率，”Saha說。
        

        其他類型的樂高積木可以幫助激活正確類型組織中的修復(fù)工具包：治療視網(wǎng)膜疾病的眼睛，或肌營養(yǎng)不良患者的肌肉細(xì)胞。在目前的研究中，研究人員糾正了源自Pompe病患者的干細(xì)胞系中的特定突變，其保真度大大提高。Pompe病是一種罕見的遺傳性疾病，由器官和肌肉組織中復(fù)雜糖分子的積累引起。“這種基因手術(shù)的候選人并不缺乏，因?yàn)閿?shù)以萬計(jì)的疾病是由于這種技術(shù)可以修復(fù)的小序列錯(cuò)誤造成的，”Saha說。“我們的下一個(gè)目標(biāo)是在動(dòng)物模型中測試該方法，并致力于編寫更長的DNA片段。”
        
			

			
          
        
			
        
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