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来源: CC0 / Public Domain 许多基础研究人员和临床研究人员正在测试一种简单有效的基因编辑方法的潜力，以研究和纠正从失明到癌症等各种疾病引起的突变，但该技术受到一项要求的限制，即在基因编辑位置必须存在某个短的 DNA 序列。 现在，马萨诸塞州综合医院(MGH)的研究人员已经对该系统进行了修改，使其几乎不受这一要求的限制，从而有可能将整个人类基因组的任何位置作为目标。他们的进展在《Science》杂志上有所描述。 聚类规则间隔短回文重复序列(CRISPR)相关蛋白9(Cas9)基因组编辑技术是细菌用于切割入侵病毒 DNA 的一种防御策略。 为了使 CRISPR-Cas9系统发挥作用，一种名为 Cas9的细菌防御蛋白会寻找一个短区域，称为原间隔基序(protospacer adjacent motif，简称 PAM) ，这个区域存在于病毒 DNA 中，但不存在于细菌 DNA 中。CRISPR-Cas9已被用于编辑人类基因组，因为这样的 PAM 序列在我们的 DNA 中也相当常见; 然而，那些不在PAM附近的基因是不能被定位的。 为了克服这个障碍，由 MGH 基因组医学中心的生物化学家Benjamin P. Kleinstiver领导的研究小组，设计了一种 Cas9蛋白的变种，它不需要特定的 PAM 来结合和切割 DNA。 这两种新的 Cas9变种，分别命名为 SpG 和 SpRY，允许编辑 DNA 序列，其效率是传统的CRISPR-Cas9酶无法达到的。 “因为经过改造的蛋白质可以更加自由地靶向目标，它们可以靶向以前无法到达的基因组区域，” Kleinstiver说。“通过几乎完全放松对酶识别 PAM 的要求，许多基因组编辑应用现在已经成为可能。 由于几乎整个基因组都是可以靶向的，最令人兴奋的含义之一就是从DNA编辑的角度来看，整个基因组是可以‘用药’的。” 研究人员的下一步计划是更好地理解这些蛋白质的作用机制，同时探索它们在各种不同应用中的独特功能。与此同时，他们乐观地认为新的 Cas9变异将是基因组编辑界的一个有意义的进步。 “我们已经证明，这些新的酶将允许研究人员产生生物学和临床相关的基因修饰，以前是不可行的。” MGH 基因组医学中心的Russell t. Walton 说。 文献来源: R.T. Walton el al., "Unconstrained genome targeting with near-PAMless engineered CRISPR-Cas9 variants," Science (2020). https://science./content/early/2020/03/25/science.aba8853 新闻报道来源： https:///news/2020-03-capabilities-crispr-gene.html 作者单位：Harvard Medical School 译文校稿：LuLu |
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