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PNAS:重磅!利用分子乐高产生更优的CRISPR基因编辑工具

来源:生物谷 2016-12-14 19:32


2016年12月13日/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自加拿大西安大略大学的研究人员利用分子乐高(molecular-Lego),将一种工程酶加入到革命性的新的基因编辑工具CRISPR/Cas9中。他们的研究表明在靶向基因组中的基因中,加入这种酶会使得基因编辑更加高效和潜在地更具特异性。相关研究结果于2016年12月8日在线发表在PNAS期刊上,论文标题为“Biasing genome-editing events toward precise length deletions with an RNA-guided TevCas9 dual nuclease”。

科学界充斥着CRISPR给人类基因编辑带来的希望:它为利用基因疗法治疗囊性纤维化和白血病等疾病打开大门。

比如,在囊性纤维化中,绝大多数病人存在一种导致这种疾病的基因突变。如果利用CRISPR将这种突变从基因组中切除的话,那么这种疾病可能潜在地被治愈。

论文通信作者、西安大略大学舒力克医学与牙科学院副教授David Edgell说,“CRISPR的问题在于它会切割DNA,但是随后DNA修复会移除这种切口,并且将它粘贴在一起。这意味着它再生这个CRISPR试图靶向的位点,从而产生一种无效的循环。我们加入这种工程酶的新颖性在于它阻止这种再生发生。”

研究人员证实构建一种被称作TevCas9的酶会使得DNA修复更难再生这个切割位点,其中TevCas9是在两个位点而不是在单个位点切割DNA。他们是通过将一种被称作I-Tevl的酶加入到核酸酶Cas9上而构建出TevCas9的。在基因编辑工具CRISPR/Cas9中,Cas9是一种典型的用于切割DNA的酶。

这项研究也表明加入I-Tevl有望更加特异性地靶向基因,而且更不可能在基因组上产生脱靶效应,其中脱靶效应是任何潜在治疗应用的一个重大的问题。

论文共同作者、西安大略大学舒力克医学与牙科学院副教授Caroline Schild-Poulter说,“因为存在两个切割位点,所以相比于仅仅一个位点,这两个位点更不可能在基因组中随机地发生。这仍然有待进行测试,但是这是希望和期待。”(生物谷 Bioon.com)

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Biasing genome-editing events toward precise length deletions with an RNA-guided TevCas9 dual nuclease

Jason M. Wolfs, Thomas A. Hamiltona, Jeremy T. Lanta, Marcon Laforeta, Jenny Zhanga, Louisa M. Salemia,b, Gregory B. Gloora, Caroline Schild-Poultera,b, and David R. Edgell

doi:10.1073/pnas.1616343114

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