许多基础和临床研究人员正在测试一个简单而有效的基因编辑方法的潜力研究正确的致病突变条件从盲目到癌症,但技术是制约要求一定短DNA序列出席基因编辑站点。
现在，马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员已经修改了该系统，使其几乎不受这一要求的限制，使其有可能瞄准整个人类基因组的任何位置。他们的进步发表在《科学》杂志上。
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来切割入侵病毒DNA的一种防御策略。
为了使CRISPR-Cas9系统发挥作用，一种称为Cas9的细菌防御蛋白会寻找一个短的区域——称为原起搏器邻近基序(或PAM)——该区域存在于病毒DNA中，但不存在于细菌DNA中。CRISPR-Cas9已被用于编辑人类基因组，因为这种PAM序列在我们的DNA中也很常见;然而，那些不在PAM附近的基因是不能被定位的。
为了克服这一障碍，由MGH基因组医学中心的生物化学家本杰明·p·克莱普里弗(Benjamin P. kle斯蒂夫)领导的一个团队设计了一种Cas9蛋白的变体，这种变体不需要特定的PAM来结合和切割DNA。这两种新的Cas9变体分别名为SpG和SpRY，它们允许以传统的CRISPR-Cas9酶无法达到的效率编辑DNA序列。
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“因为工程蛋白可以更自由地靶向，它们可以靶向以前无法到达的基因组区域，”klelifver说。“通过几乎完全放松酶识别PAM的要求，许多基因组编辑应用现在是可能的。因为几乎整个基因组都是可靶向的，所以最令人兴奋的是，从dna编辑的角度来看，整个基因组都是‘可用药的’。”
研究人员下一步计划更好地了解这些蛋白质如何工作的机制，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社区的一个有意义的进步。
“我们已经证明，这些新酶将使研究人员产生生物学和临床相关的基因修改，这在以前是不可行的。该研究的主要作者、MGH基因组医学中心的罗素·t·沃尔顿说。
该手稿的其他合著者还包括凯瑟琳·a·克里斯蒂(Kathleen A. Christie)和玛德琳·n·惠特克(Madelynn N. Whittaker)。
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新闻旨在传播有益信息，英文原版地址：https://news.harvard.edu/gazette/story/2020/03/removing-the-constraining-requirements-at-gene-editing-site/