新基因工具可按时序编辑 DNA 序列

来源: 生物通 / 作者: 2021-02-26
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有望加深人类对癌症的了解 

科技日报北京 2 月 24 日电 (记者刘霞)据物理学家组织网 23 日报道,美国研究人员在最新一期《分子细胞》杂志撰文指出,他们发明了一种新基因编辑技术,可按时间顺序对切割点或编辑点进行编辑,有望促进癌症研究等领域的发展。

基因编辑领域的 “当红炸子鸡”CRISPR 使科学家能改变细胞内 DNA 的序列,或添加所需序列或基因。CRISPR 使用名为 Cas9 的酶,这种酶就像剪刀一样,精确地在 DNA 内相关位置进行剪切。科学家早在 10 年前就发现了 CRISPR 系统的基因编辑能力,也惊叹于其能非常简单地引导 CRISPR 靶向剪切细胞内几乎任何 DNA 序列或靶向细胞内多个不同位点的能力。

最新论文主要作者、伊利诺伊大学芝加哥分校医学院生物化学和分子遗传学副教授布拉德利 · 梅里尔说:“尽管如此,目前我们所用的基于 CRISPR 的编辑系统存在一个明显的缺点:所有编辑或剪切都是一次完成,没有办法引导它们一个接一个按顺序进行。”

梅里尔及其同事的新基因工具使用名为向导 RNA 的特殊分子在细胞内传递 Cas9 酶,并确定 Cas9 拟切割的精确 DNA 序列。他们称这种特殊设计的向导 RNA 分子为 “proGuides”,这种分子可以利用 Cas9 对 DNA 按时间顺序进行编辑。

虽然 proGuide 仍处于原型阶段,但梅里尔和同事们计划进一步开发这一概念,希望研究人员能尽快使用这项技术。

他说:“能在多个位点按顺序激活 Cas9 为生物研究和基因工程引入了一款新工具。”

他进一步解释说,人类发育和疾病演化都与时间有关,但目前对这些过程进行基因研究的方法无法有效地与时间因素配合使用。我们的系统能以预编程的方式进行基因编辑,使研究人员能更好地研究对时间敏感的过程,如癌症是如何从几个基因突变发展而来,以及这些突变的发生顺序将对疾病产生何种影响等。

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