Nature新成果:迄今为止最精确和灵巧的CRISPR版本

日期: 2018年03月02日


    

导读:许多团体都在努力完善CRISPR,哈佛大学的化学家刘大卫(David Liu)是该领域的杰出之士,他们团队在《Nature》发表文章报道最新研究成果——迄今为止最精确和灵巧的CRISPR版本。下面,赛业小编为您推荐“Nature新成果:迄今为止最精确和灵巧的CRISPR版本”,详情如下:


革命性的基因编辑方法CRISPR创造了不少奇迹,但它还不是最完美的:它的标准成分只能在有限的基因组中寻找并切割DNA,作为分子剪刀它的表现却不稳定,容易导致“非靶基因”突变。许多团体都在努力完善CRISPR,哈佛大学的化学家刘大卫(David Liu)是该领域的杰出之士,他们团队在《Nature》发表文章报道最新研究成果——迄今为止最精确和灵巧的CRISPR版本。

 

刘大卫


尽管CRISPR的使用方法很多,归根究底它们都依赖一个由RNA构成的引导分子加一个DNA切割酶(最常用的DNA切割酶是Cas9),该复合体能在具有特定分子特征的DNA上着落。标准CRISPR工具包使用的是酿脓链球菌(Streptococcus pyogenes)的天然spCas9,它只能在DNA一端固定为3个特定碱基(NGG,N代表任何核苷酸,G表示鸟嘌呤分子)的情况下着陆。人类基因组32亿碱基对中大约仅十六分之一有这个正确序列,“这真是一个大限制条件,”刘教授说。

 

实验示意图


2月28日,《Nature》在线报道,经过改造的新型Cas9酶比现行Cas9至少增加了4倍的对接位点。这意味着过去许多CRISPR无法触及的人类疾病基因,现在都可进行编辑了。

 

David Liu最新《Nature》文章


刘教授的实验室对spCas9s做了大量微调改造工作,然后选择使用范围更广的64种组合前间区序列邻近基序(PAM)区,他们将这种酶命名为xCas9s,该酶的最佳识别序列是NGN,该组合在基因组中的含量约为四分之一。


扩展了选择性靶向位点后,刘教授推测xCas9s的危险“脱靶(off-target)”概率也会升高。


这项研究的重要意义在于,传统上,人们认为作为细菌天然免疫策略的Cas9,在DNA特异性结合位点识别方面不应该存在可商量的余地。“PAM结合像是一个守门人,如果守门人喝醉了,Cas9就会失控的开始狂欢,搞砸打靶任务,”刘教授解释道。但是这篇文章的结果却让所有人出乎意料。“如果你问我为什么会这样,回答是我也不知道它的确切机理,”他说。


Stanley Qi是斯坦福大学的CRISPR研究员,他说这是一个双赢的“惊喜”,对许多实验室来说更是一个启发。“真正的考验是,其他人是否愿意用xCas9s代替老版本,”Qi说。“至少在我的实验室,我非常渴望用它做出新的应用尝试。”


刘教授警告说,标准版本的Cas9的能力经历了多年考验,目前为止他们用xCas9只测试了几十个位点,与成千上万的证明案例相比,xCas9还很年轻。“我并不是100%肯定xCas9能比平spCas9,”他说。“我只是希望能有更多的人去测试它,从而找到答案。”


原文检索:Evolved Cas9 variants with broad PAM compatibility and high DNA specificity


本文来自生物通,转载的目的在于分享见解。如有侵权,请告知删除!——赛业生物科技有限公司

 

斑马鱼技术服务方案:

转基因斑马鱼:高效Tol2转基因斑马鱼技术服务

基因敲除斑马鱼:特异性密码子偏好性基因敲除斑马鱼服务

 

赛业生物微信二维码
  • 侧边栏广告 - 科研奖励基金计划