一個(gè)國際研究團(tuán)隊(duì)通過簡(jiǎn)化其復(fù)雜的實(shí)施，使CRISPR技術(shù)更易于獲取和標(biāo)準(zhǔn)化。更簡(jiǎn)單，更快速的CRISPR，發(fā)表在Nature Communications雜志上，為現(xiàn)成的基因組工程提供了廣泛的平臺(tái)，可以降低這種強(qiáng)大技術(shù)的進(jìn)入門檻。

“CRISPR技術(shù)可被編程到目標(biāo)遺傳密碼的特定序列，并在精確的位置進(jìn)行編輯的DNA，從而使研究科學(xué)家永久修改基因在活細(xì)胞和模式生物游覽在實(shí)驗(yàn)室基因功能，包括與人類疾病相關(guān)的基因， “共同第一作者David Marciano博士說，他是貝勒醫(yī)學(xué)院Olivier Lichtarge實(shí)驗(yàn)室的講師。

“這些技術(shù)允許核糖核蛋白復(fù)合物以特定序列切割DNA，該序列與復(fù)合物中的指導(dǎo)RNA堿基配對(duì)。核酸/蛋白質(zhì)復(fù)合物的模塊化允許研究人員指定指導(dǎo)RNA序列以幾乎任何序列靶向。提高研究人員編輯DNA的能力，“聯(lián)合第一作者，VIB-KU魯汶微生物學(xué)中心Jan Michiels實(shí)驗(yàn)室的博士后科學(xué)家Toon Swings博士說。

然而，這種方法提出了一些挑戰(zhàn)，例如對(duì)可靶向序列的限制，脫靶效應(yīng)的可能性以及對(duì)每種靶基因的獨(dú)特指導(dǎo)RNA的要求。Marciano，Swings和他們的同事建立了一個(gè)國際合作，導(dǎo)致了一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方案，可以解決所有這些問題。

“Toon和我有一系列項(xiàng)目，我們必須為大腸桿菌中的不同基因構(gòu)建許多突變和指導(dǎo)RNA。我們意識(shí)到如果我們只針對(duì)一個(gè)普遍的目標(biāo)，我們就不需要為每個(gè)基因提供新的指導(dǎo)RNA在基因敲除收集中發(fā)現(xiàn)的序列。我們靶向的序列存在于許多具有醫(yī)學(xué)重要性的細(xì)菌的遺傳收集中，甚至在一些果蠅收集中，“Marciano說。

研究人員使用稱為Keio集合的大腸桿菌克隆文庫。該集合中的每個(gè)克隆都有一個(gè)基因被卡那霉素抗性基因取代。該系列于2006年通過日本慶應(yīng)大學(xué)和美國普渡大學(xué)之間的國際合作提供。

“我們最終通過瞄準(zhǔn)收集卡那霉素盒子兩側(cè)的兩個(gè)FRT網(wǎng)站來重新利用這一寶貴的資源。這很好地解決了，因?yàn)樗o你兩次切割，這很難逃脫，”Swings說。

他們的方法避免了CRISPR的某些技術(shù)方面，并使其成為基因工程的現(xiàn)成成分。它消除了設(shè)計(jì)和克隆指導(dǎo)RNA的需要，并簡(jiǎn)化了構(gòu)建救援模板的策略。此外，Keio系列可以在全球各地的實(shí)驗(yàn)室中找到，個(gè)別克隆可以從集中式遺傳庫存中心以象征性的費(fèi)用獲得。

這項(xiàng)新的研究還顯示它有可能的目標(biāo)是必不可少的生活基因介紹了該方法的廣泛用途，做一個(gè)大集合與不同突變的生物在單一染色體基因和新序列追加到的基因，所有在基因的自然環(huán)境中。該方法應(yīng)補(bǔ)充現(xiàn)有的大腸桿菌基因工程技術(shù)。

“除了大腸桿菌之外，許多模式生物都有基因替換或插入的集合，可以用類似的方式通過單一指導(dǎo)RNA進(jìn)行靶向，”Swings說。“我們希望我們的工作為各種基因工程方法提供廣闊的平臺(tái)。”

“這是細(xì)菌遺傳學(xué)的一個(gè)很好的例子。這是CRISPR首次被發(fā)現(xiàn)的地方，現(xiàn)在再一次，不同的細(xì)菌技術(shù)可能使它更有用，”相應(yīng)的作者，分子Cullen主席Olivier Lichtarge博士說。人類遺傳學(xué)，貝勒醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)與分子生物學(xué)和藥理學(xué)教授。Lichtarge也是Baylor的Dan L Duncan綜合癌癥中心的成員。

“基于CRISPR技術(shù)的開發(fā)平臺(tái)對(duì)于許多微生物學(xué)研究人員來說將是有價(jià)值的，這使得他們能夠?qū)ζ涓信d趣的基因進(jìn)行快速單核苷酸編輯或生成染色體突變體集合，這是了解基因功能的第一步，”相應(yīng)的作者說。 Jan Michiels博士，VIB-KU魯汶微生物中心組織負(fù)責(zé)人，魯汶大學(xué)生物化學(xué)和分子微生物學(xué)教授。