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      一體化修復工具包使CRISPR基因編輯更加精確
      
			
      
				2018-12-18 09:41:01
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			  來源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      在過去的五年中，CRISPR-Cas9技術因其易于操作和低成本而徹底改變了基因編輯領域。但是，雖然這項技術能夠可靠地發(fā)現(xiàn)并切斷目標DNA序列的延伸，但根據(jù)需要修復該切割是一個不容置疑的過程。當目標是糾正導致遺傳疾病的DNA中的錯別字時，錯誤率高達50%是一個特殊問題?，F(xiàn)在，由威斯康星大學麥迪遜分校生物醫(yī)學工程教授Krishanu Saha領導的一個研究小組已經(jīng)使修復不那么容易出錯，并于今天(2017年11月23日)在Nature Communications雜志上發(fā)布了它的方法。與標準CRISPR技術相比，新方法提高了將DNA序列完全按照所需要的10倍重寫的可能性。研究人員通過利用稱為RNA適體的分子膠來組裝和交付，從而實現(xiàn)了更高的精確度。一個完整的CRISPR修復工具包到DNA切割的位點。“該試劑盒不僅提供了分子剪，還提供了正確的細胞機器模板，用于修復DNA切割，”Saha說。“由于RNA適體結實且非常穩(wěn)定，我們所需要的一切就是一舉到達細胞內的正確位置。”
      

      一體化修復工具包使CRISPR基因編輯更加精確
      

      在標準CRISPR技術中，細菌來源的Cas9蛋白(剪刀)和指導RNA分子(定位靶DNA序列)被遞送至細胞。當剪刀切開DNA分子后，細胞會修補附近DNA模板的間隙，但是用分子膠將所需模板附加到Cas9 / RNA包裝上會產生更忠實的重寫。
      

      與現(xiàn)有技術相比，新方法具有其他幾個優(yōu)點。首先，現(xiàn)成的試劑盒僅包含非病毒試劑，這簡化了制造過程并減少了未來遺傳手術臨床應用的安全性問題。其次，將RNA適體連接到試劑盒比修改Cas9蛋白更容易，并提供更大的靈活性。“我們可以在這個工具包中添加其他生物分子，就像你將一個額外的LEGO塊單擊到已有的結構中一樣，”Saha實驗室的研究生和該論文的第一作者Jared Carlson-Stevermer說。
      

      這種樂高積木的一個例子是熒光標簽，使研究人員能夠輕松識別細胞群中所有精確編輯的DNA序列。“通過捕獲這些標簽，我們可以實現(xiàn)98%的準確率，”Saha說。
      

      其他類型的樂高積木可以幫助激活正確類型組織中的修復工具包：治療視網(wǎng)膜疾病的眼睛，或肌營養(yǎng)不良患者的肌肉細胞。在目前的研究中，研究人員糾正了源自Pompe病患者的干細胞系中的特定突變，其保真度大大提高。Pompe病是一種罕見的遺傳性疾病，由器官和肌肉組織中復雜糖分子的積累引起。“這種基因手術的候選人并不缺乏，因為數(shù)以萬計的疾病是由于這種技術可以修復的小序列錯誤造成的，”Saha說。“我們的下一個目標是在動物模型中測試該方法，并致力于編寫更長的DNA片段。”
      
			

			
        
      
			
      
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