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      扭曲拉伸的DNA可能會增加CRISPR-Cas9脫靶變化的風險
      
			
      
				2019-02-27 10:40:36
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      一項新的研究表明，當使用CRISPR-Cas9時，在基因表達和其他細胞過程中常規(guī)發(fā)生的對DNA的扭曲可導(dǎo)致基因組的脫靶變化。該研究背后的醫(yī)學研究委員會科學家表示，他們的研究結(jié)果可能有助于為臨床應(yīng)用提高基因編輯的準確性鋪平道路。
      

      扭曲拉伸的DNA可能會增加CRISPR-Cas9脫靶變化的風險
      

      在基因表達過程中，DNA被拉伸并扭曲成其通常的形狀。雖然這對于細胞自身機器的正常功能是必需的，但它可能通過增加脫靶編輯的風險對CRISPR-Cas9基因編輯構(gòu)成挑戰(zhàn)，可能引入有害的變化。來自MRC倫敦醫(yī)學科學和阿斯利康的科學家的研究結(jié)果發(fā)表于今天的自然結(jié)構(gòu)和分子生物學期刊。
      

      CRISPR-Cas9是一種基因編輯工具，允許研究人員發(fā)現(xiàn)和編輯DNA鏈，因其科學家在醫(yī)學，藥物發(fā)現(xiàn)和農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域使用該技術(shù)而在眾多目的中獲得了全世界的認可。
      

      在這項研究中，使用一種新方法研究了CRISPR-Cas9的準確度和精確度：科學家使用光學鑷子 - 一種利用激光束操縱DNA的工具 - 模仿DNA自然經(jīng)過的扭曲，因為細胞的機器讀取了它。然后他們使用CRISPR-Cas9編輯基因并使用熒光顯微鏡監(jiān)測其準確性。
      

      結(jié)果表明，當DNA松散和松弛時，CRISPR是準確的。但是當發(fā)生扭曲時 - 在這種情況下，由于高度拉伸 - 精度降低，并且觀察到脫靶編輯。了解這種效應(yīng)將有助于設(shè)計具有更高準確度的CRISPR系統(tǒng)，以及評估此風險的方法。
      

      研究的主要作者，MRC LMS和倫敦帝國理工學院的David Rueda教授說：“CRISPR-Cas9作為一種有助于預(yù)防或?qū)褂蒁NA突變引起的疾病的潛在工具而備受矚目，我們想研究它的準確性。當我們操縱DNA結(jié)構(gòu)，模仿DNA經(jīng)歷的自然扭曲時，我們發(fā)現(xiàn)對非預(yù)期的位點進行了編輯。在這種情況下，CRISPR-Cas9在靶向系統(tǒng)中可能顯示多達50%的錯配，這將是使用它的一個問題。臨床環(huán)境中的基因編輯工具。
      

      “另一方面，非常積極的是我們開發(fā)了一個系統(tǒng)，可以清楚地對CRISPR-Cas9成像，因此我們可以研究錯誤發(fā)生的原因，并調(diào)整技術(shù)以提高準確性和特異性。”
      

      AstraZeneca發(fā)現(xiàn)科學副主任Emanuela Cuomo博士說：“在阿斯利康，我們正在努力了解CRISPR的作用機制，使我們能夠為將來的研究和潛在治療目的設(shè)計改良的酶。我們學習了CRISPR-Cas9，并強調(diào)了未來的探索領(lǐng)域，以便更好地理解DNA結(jié)構(gòu)與脫靶效應(yīng)之間的關(guān)系。“
      

      MRC的遺傳學，表觀遺傳學和基因組學項目經(jīng)理Lindsay Wilson博士說：“這項研究至關(guān)重要，因為它有助于我們了解使用CRISPR的風險，例如編輯人體細胞。最終可能導(dǎo)致策略MRC也支持使用基因組編輯進行科學和道德嚴格的實驗室研究，包括研究以了解技術(shù)風險和限制，以及解決這些問題的步驟。
      

      科學家表示他們接下來的步驟是確定他們?nèi)绾文軌驕p少意外編輯的機會。他們計劃使用他們的新系統(tǒng)進一步研究CRISPR的準確性，并且理想情況下，根據(jù)他們的發(fā)現(xiàn)開發(fā)脫靶預(yù)測算法。
      
			

			
        
      
			
      
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