夭夭直播官方版-夭夭直播免费版app下载-夭夭直播永久免费版下载

試管之家»服務(wù)機(jī)構(gòu)»蓮花寶寶»公司新聞

Science重磅：迄今為止最小的基因編輯工具，體積僅為CRISPR-Cas9的一半！

發(fā)表于2021-07-22 18:52:12 144 0
基因編輯作為一種新興的基因工程技術(shù)，其本質(zhì)是人為地改變自然選擇。目前廣泛使用的“基因剪刀”是CRISPR-Cas9，該技術(shù)在一系列基因治療的應(yīng)用領(lǐng)域都展現(xiàn)出極大的應(yīng)用前景，但過大的蛋白分子成為CRISPR未來應(yīng)用方式中最重要的瓶頸之一。
最近，來自加利福尼亞大學(xué)伯克利分校創(chuàng)新基因組學(xué)研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種新型基因編輯工具——CasΦ，它是一種功能最小的CRISPR-Cas系統(tǒng)，由1?70 KD的CasΦ蛋白和一個(gè)CRISPR陣列組成，且僅在巨大噬菌體的基因組中編碼，其體積是CRISPR-Cas 9的一半，這項(xiàng)研究成果于7月16日發(fā)表在Science雜志上。
CasΦ（Cas12j）是巨大噬菌體分枝中編碼的Cas蛋白家族，巨大噬菌體用它來誘使細(xì)菌抵抗自身而不是自身的病毒。它使用單個(gè)活性位點(diǎn)進(jìn)行CRISPR RNA（crRNA）加工和crRNA指導(dǎo)的DNA切割，以靶向外來核酸。

DOI: 10.1126/science.abb1400
研究人員首先要確定CasΦ是否能作為真正的CRISPR-Cas系統(tǒng)。他們發(fā)現(xiàn)，CasΦ在其天然環(huán)境中是一種功能性噬菌體蛋白和真正的CRISPR-Cas效應(yīng)子，能夠裂解crRNA互補(bǔ)的DNA。此外，這種單RNA系統(tǒng)比其他活性CRISPR-Cas系統(tǒng)緊湊得多。
接下來，研究小組需要了解CasΦ在體外對DNA的識別和裂解要求。結(jié)果表明，CasΦ的裂解活性僅在識別順式DNA時(shí)才能觀察到，而且只需要最低的PAM條件，這可能有利于更廣泛的核酸檢測。
最后，為了研究CasΦ是否能用于人類基因組編輯，研究人員在HEK293細(xì)胞中使用了與crRNA共表達(dá)的CasΦ進(jìn)行了基因破壞測定。他們發(fā)現(xiàn)，CasΦ-2和CasΦ-3誘導(dǎo)了基因組整合增強(qiáng)型綠色熒光蛋白（EGFP）基因的定向破壞。其中，具有單個(gè)指導(dǎo)RNA的CasΦ-2能夠編輯多達(dá)33％的細(xì)胞，這與先前報(bào)道的CRISPR-Cas9，CRISPR-Cas12a和CRISPR-CasX的水平相當(dāng)。

巨噬細(xì)胞編碼的CasΦ在其宿主的超感染情況下的功能示意圖
其實(shí)，這并不是CasΦ的首次亮相。它最早是由這項(xiàng)研究的另一位主要作者——IGI的一名博士生Basem Al-Shayeb發(fā)現(xiàn)的，這項(xiàng)研究于今年2月12日發(fā)表在Nature上。當(dāng)時(shí)，Al-Shayeb正在加州大學(xué)伯克利分校地球與行星科學(xué)系教授Jillian F. Banfield的實(shí)驗(yàn)室工作，他們認(rèn)為，這種含有CasΦ的巨大噬菌體是現(xiàn)有巨大噬菌體的成員之一，并且存在于多種環(huán)境中。而此次的發(fā)現(xiàn)揭示了CasΦ巨大的基因編輯潛力，從而為細(xì)胞傳遞提供了優(yōu)勢，擴(kuò)大了基因編輯的“工具箱”。更重要的是，CasΦ蛋白將巨大噬菌體推向人類健康發(fā)現(xiàn)和生物技術(shù)應(yīng)用的前沿。但對于優(yōu)化CasΦ用于基因編輯，以及探索用于設(shè)計(jì)靶向特定基因的指導(dǎo)RNA的最佳方法上，科學(xué)家還有很長的路要走。
參考資料：
[1].CRISPR-CasF from huge phages is a hypercompact genome editor

感谢您访问我们的网站，您可能还对以下资源感兴趣：

夭夭直播