麻省理工发现新的Cas9酶,可靶向基因组中更多的位置

日期: 2018年11月22日


    

前言:最近在麻省理工学院(MA,USA)进行的研究发现了一种新的Cas9酶,它将大大增加未来CRISPR-Cas系统在基因组中潜在靶标的数量。该研究目标是寻找增加基因编辑工具潜在范围的方法,由麻省理工学院的Joseph Jacobsen领导。

 

CRISPR-Cas9系统需要与靶标相邻的PAM序列以促进Cas9酶识别和结合至该位点(CRISPR靶向特异性是由两部分决定的,一部分是RNA嵌合体和靶DNA之间的碱基配对,另一部分是Cas9蛋白和一个短DNA序列,这个短的 DNA序列通常在靶DNA的3'末端发现,被称为protospacer adjacent motif)。目前,最常用的SpCas9酶( 源自Streptococcus pyogenes)需要GG PAM序列进行识别,将其作用限制在基因组的9.9%。

 

为了解决这个问题,研究小组开发了一种名为SPAMALOT的分析软件(通过目标队列来搜索PAM),对细菌基因组进行生物信息学搜索,以寻找是否存在任何具有限制性较低的PAM的Cas9样酶序列。然后,他们从生物信息学搜索中创建出最佳匹配的合成版本,并评估了它们在CRISPR系统中的功效。

 

他们发现了一种特别有效的酶ScCas9,与SpCas9有着惊人的相似之处,来自 Streptococcus canis bacteria。 ScCas9仅需要1 个G碱基作为其PAM序列,这使其在基因组中的靶区域明显大于SpCas9。 “这种酶看起来几乎与最初发现的酶相同......但它能够靶向常用酶不能的DNA序列,”共同主要作者麻省理工学院Pranam Chatterjee这么解释。

 

ScCas9有着与SpCas9的89.2%序列相似性,这表明将其整合到CRISPR-Cas9编辑系统的当前模型中应该不太困难。 “ScCas9的氨基酸序列与SpCas9的氨基酸序列密切相关,因此预期它也很容易以重组形式生产,并且有望应用于SpCas9的所有应用。”【CRISPR-AI cKO小鼠精子库现货库存,超 600品系,仅需4.68万!】---现货条件性基因敲除小鼠!点击了解详情

 

“此外,ScCas9使用与SpCas9相同的引导RNA,因此可以使用来自不同公司的合成引导RNA。”

 

该研究的下一步是继续寻找更多的酶,这些酶可以增加CRISPR系统的靶标范围,同时保持其准确性。与此同时,Chatterjee乐见其他人将能够在自己的研究中充分利用新酶:“我们很高兴ScCas9能够进入基因组编辑应用团体,并获得他们的反馈。”(赛业生物 www.cyagen.com)

 

来源:Chatterjee P, Jakimo N, Jacobson J. Minimal PAM specificity of a highly similar SpCas9 ortholog.Sci. Adv. doi:10.1126/sciadv.aau0766 (2018); http://news.mit.edu/2018/new-crispr-tool-opens-genome-editing-1024

 

转载标题:麻省理工发现新的Cas9酶,可靶向基因组中更多的位置

 

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