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“基因魔剪”新系统无需断链编辑基因

2019-06-13 07:10 来源:科技日报

  英国《自然》杂志12日在线发表的论文称,美国科学家团队开发出一种完全可编辑的CRISPR-Cas基因组编辑系统,其可以介导DNA精准插入基因组。该方法无需在靶DNA中产生双链断裂,避免了由此导致的遗传编码的非预期改变。

  CRISPR-Cas系统又称“基因魔剪”,自问世以来迅速成为生物科学领域的游戏规则改变者。不过,传统的CRISPR-Cas基因组编辑系统,要利用一个向导RNA将细菌蛋白质靶向定位到需要改变的特定基因组位点。这种系统通过造成DNA的双链断裂来插入新的遗传信息。然而修复双链断裂所需的机制,有时候很容易出错,这几乎成为阻碍CRISPR-Cas技术发展的绊脚石。

  此次,美国哥伦比亚大学科学家萨姆·斯登伯格及其同事证明,一种源自霍乱弧菌(Vibrio cholerae)的CRISPR-Cas系统,可以在不产生双链断裂的情况下实现DNA的插入。

  研究人员发现,一种Tn7样转座子编码的蛋白质,能够利用向导RNA和CRISPR系统Cascade复合物,帮助介导转座子序列直接整合到大肠杆菌的基因组中。CRISPR系统参与了促进转座子在基因组内的扩散——这一过程也被称为“跳跃”,其促进了科学家对转座过程的全新认识。

  此外,研究人员表示,该系统还为提高CRISPR基因组编辑特异性提供了一种全新替代方式,未来这一系统将可用于基因疗法以及作物工程等同类领域。这项研究同时有助于加深科学家对CRISPR机制的进一步理解,提高基因编辑的效率。

(责任编辑:王蔚)

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