CRISPR這個(gè)風(fēng)靡生物界的基因編輯工具,正在變得越來越壯大。據(jù)美國《洛杉磯時(shí)報(bào)》報(bào)道,研究人員開始搜尋地球上的每一個(gè)角落,以探求Cas9以外的CRISPR酶。
眾所周知,CRISPR由兩個(gè)基本部分組成。一個(gè)是RNA片段,它定位在研究人員盼望改變的DNA序列上;另一個(gè)是蛋白質(zhì)(如Cas9酶),它附著在DNA的目標(biāo)區(qū)域,并對其進(jìn)行切割和拼接。
一向以來,Cas9都是基因編輯中的主力軍,由于它能夠帶來平整的末端。不過近幾年,研究人員也開始探求Cas9以外的酶,以期釋放CRISPR的新潛能。
基因編輯領(lǐng)域的領(lǐng)武士物、Broad研究所的張鋒博士認(rèn)為:“Cas9是一種壯大的工具百度快照排名,但其存在限定。每種蛋白質(zhì)都有其甜頭和短處,將它們放在一路為我們帶來了一套更多功能的工具!
CRISPR-Cas12a是繼CRISPR-Cas9后第一個(gè)用于實(shí)驗(yàn)室中基因編輯的系統(tǒng)。最近人們又對Cas12a的堂哥Cas12b進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)這種變異體也能夠編輯人類基因組,為研究人員提供了另一種對付遺傳病奧林巴斯顯微鏡的工具。
其他CRISPR酶,包括Cas13、Cas14和CasY,也同樣體現(xiàn)出潛力。上周,加州大學(xué)伯克利分校的研究人員在《Nature》雜志上介紹了另一位新星CasX;蚓庉嬵I(lǐng)域的另一位領(lǐng)武士物Jennifer Doudna正是這篇論文的通信作者之一。
據(jù)張鋒介紹,CRISPR系統(tǒng)之間的差異有點(diǎn)像水果。假如Cas9酶是蘋果,那么Cas12酶可以看成李子。兩者都很美味,但完全不同。與水果一樣,這些不同的系統(tǒng)也有變種。Cas12酶就存在不同變異體品牌策劃,像紅李子和青李子一樣。
這些差異在幾個(gè)方面發(fā)揮作用。例如,CRISPR-Cas9在統(tǒng)一個(gè)位置切割DNA的兩條鏈,而CRISPR-Cas12a和CRISPR-CasX則形成所謂的交錯(cuò)切割,因此DNA兩條鏈的不同位置被切斷。
范德堡大學(xué)的遺傳學(xué)家Thomas Clements透露表現(xiàn),有證據(jù)注解交錯(cuò)切割使得細(xì)胞奧林巴斯顯微鏡更容易接受新的DNA片段。因此,假如目標(biāo)是將DNA添加到細(xì)胞奧林巴斯顯微鏡中,那么Cas12a(或許還包括CasX)興許是比Cas9更好的選擇。
此外,不同Cas酶的大小也不同。與Cas9相比,CasX和Cas12a比較小。據(jù)NIH研究人員Eugene Koonin介紹,這是一個(gè)緊張的標(biāo)準(zhǔn),由于較小的分子更容易進(jìn)入細(xì)胞奧林巴斯顯微鏡!皬哪撤N意義上說,如今有一種競賽是設(shè)計(jì)出最小的基因組編輯器,如許人們就可以將它與其他東西結(jié)合起來,”他說。
于是,研究人員開始搜索地球上的每一個(gè)角落。CasX和CasY是從棲息在地下水層的細(xì)菌中找到的,而最早的Cas12b是從美國宇航局維京號(hào)航天器的
潔凈室中發(fā)現(xiàn)的。
現(xiàn)在,科學(xué)家們還在采集那些棲息在湖泊、河流和海洋環(huán)境中的生物,以及地表之下數(shù)百英尺深的生物,以發(fā)現(xiàn)更多可能含有基因編輯器的細(xì)菌!拔覀儞碛械倪x擇越多,治療各種疾病奧林巴斯顯微鏡的可能性就越大。
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