CRISPR基因编辑的能力得到扩展
2020-04-02
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多基础和临床研究人员正在测试一种简单有效的基因编辑方法的潜力，以研究和纠正从致盲到癌症等各种疾病的致病突变，但该技术受到一定限制，即必须存在一定的短DNA序列。基因编辑位点。
现在，麻省总医院（MGH）的研究人员已对该系统进行了修改，使其几乎没有此要求，从而有可能潜在地靶向整个人类基因组中的任何位置。他们的进步在《科学》中有描述。
簇状规则间隔的短回文重复序列（CRISPR）-相关蛋白9（Cas9）基因组编辑技术是一种防御策略，细菌可利用此策略对入侵病毒的DNA进行切割。
为了使CRISPR-Cas9系统发挥作用，一种名为Cas9的细菌防御蛋白会寻找一个短区域-称为原间隔子相邻基序（PAM），该区域存在于病毒DNA中，但不存在于细菌DNA中。CRISPR-Cas9已被用于编辑人类基因组，因为这样的PAM序列在我们的DNA中也很常见。但是，不能定位PAM附近的基因。
为了克服这一障碍，由MGH基因医学中心的生物化学家Benjamin P. Kleinstiver领导的团队设计了一种不需要特定PAM来结合和切割DNA的Cas9蛋白变体。这两个新的Cas9变体名为SpG和SpRY，允许以常规CRISPR-Cas9酶无法达到的效率编辑DNA序列。
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Kleinstiver说：“由于工程蛋白可以更自由地靶向，因此它们可以靶向以前无法进入的基因组区域。” 通过几乎完全放松对酶识别PAM的需求，现在可以实现许多基因组编辑应用程序。而且由于几乎整个基因组都是可靶向的，所以最令人兴奋的含义是，从DNA编辑的角度来看，整个基因组是“可吸收的”。
研究人员下一步计划更好地了解这些蛋白质如何发挥作用的机制，同时探索其在多种不同应用中的独特功能。同时，他们对新的Cas9变体将对基因组编辑界产生有意义的进步感到乐观。
“我们已经证明，这些新酶将使研究人员能够产生生物学和临床上相关的遗传修饰，而这在以前是不可行的。” MGH基因医学中心的主要作者Russell T. Walton说。
Kleinstiver实验室手稿的其他合著者包括Kathleen A. Christie和Madelynn N. Whittaker。
