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      用CRISPR-Cas9插入末端修飾的DNA片段可獲得最高效率
      
			
      
				2019-12-31 11:47:00
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      伊利諾伊大學的研究人員使用CRISPR-Cas9基因編輯系統(tǒng)實現(xiàn)了將基因插入人細胞的最高報道率，這是將CRISPR用于臨床基因治療應用的必要步驟。
      

      用CRISPR-Cas9插入末端修飾的DNA片段可獲得最高效率
      

      通過化學調節(jié)待插入DNA的末端，新技術的效率是當前方法的五倍。研究人員發(fā)現(xiàn)，在人類腎臟細胞系中測試的各個遺傳部位的情況都得到了改善，甚至看到一個部位的插入率達到了65%，而之前的最高水平為15%。
      

      在化學和生物分子工程教授趙慧敏的帶領下，研究人員在《自然化學生物學》雜志上發(fā)表了他們的工作。
      

      研究人員發(fā)現(xiàn)，CRISPR是關閉或“敲除”基因的有效工具。但是，在人類細胞中，插入或“敲入”基因并不是一種非常有效的方法。
      

      為了尋找提高效率的方法，Zhao的小組研究了13種不同的方法來修飾插入的DNA。他們發(fā)現(xiàn)，DNA末端的微小變化增加了插入的速度和效率。負責伊利諾伊州卡爾·R·沃斯基因組生物學研究所生物系統(tǒng)設計主題的趙說：“一種好的敲入方法對于基因治療應用和研究基因功能的基礎生物學研究都很重要。”“采用敲入法，我們可以在任何基因上添加標簽，研究其功能，并查看基因表達如何受到癌癥或染色體結構變化的影響?；蛘咴诨蛑委煈弥?，如果某人患有由癌癥引起的疾病，缺失的基因，我們希望能夠插入它。”
      

      然后，研究人員測試了使用CRISPR-Cas9精確靶向插入的特定位點，將不同大小的末端修飾的DNA片段插入基因組中的多個點。他們發(fā)現(xiàn)，即使插入較大的DNA片段(這是最難插入的片段)，效率也提高了2至5倍。
      

      我們推測效率提高了很多，因為對末端的化學修飾穩(wěn)定了我們插入的DNA。通常，當您嘗試將DNA轉移到細胞中時，它會被從末端吞噬掉的酶降解。我們認為我們的化學添加劑可以保護末端。更多的DNA進入細胞核，并且DNA更加穩(wěn)定，所以這就是為什么我認為它更有可能被整合到染色體中。”
      

      趙慧敏，伊利諾伊大學化學與生物分子工程教授
      

      趙的研究小組已經(jīng)在基因功能研究中使用該方法標記必需基因。他們故意使用現(xiàn)成的化學物質來修飾DNA片段，以便其他研究團隊可以將相同的方法用于自己的基因研究。
      

      “我們過去已經(jīng)開發(fā)了很多敲入方法，但是我們從未想過僅使用化學試劑來增加我們想要插入的DNA的穩(wěn)定性，”趙說。“這是一個簡單的策略，但是有效。”
      
			

			
        
      
			
      
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