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Cell:科学家有望调整基因编辑工具CRISPR 改善其工作效率

来源:本站原创 2018-12-04 22:44

2018年12月5日 讯 /生物谷BIOON/ --2007年,基因编辑工具CRISPR的引入为医学科学和细胞生物学研究领域带来了巨大变革,但即使这种工具的潜力巨大,然而后期CRISPR技术的推出引发了科学家们在伦理相关问题、技术准确性及副作用等方面的巨大争论。

图片来源:CC0 Public Domain

近日,一项刊登在国际杂志Cell上的研究报告中,来自诺和诺德基金会中心的科学家们通过研究阐明了一种CRISPR技术—Cas12在分子水平下的工作机制,其或许就能能基因编辑过程进行调整来达到特定的预期效果。研究者Guillermo Montoya教授说道,如果我们把CRISPR比作是汽车发动机的话,我们要做的就是对这个 发动起进行3-D图谱的绘制,并深入理解其作用机制,这将能帮助我们调节CRISPR引擎,并使其在多方面发挥作用。

分子影像

文章中,研究人员利用一种所谓的低温电子显微镜(cryoEM)来绘制该技术的图谱,最近哥本哈根大学建成的cryoEM“工厂”就能够建立一套先进的技术,以此来促进研究人员在CRISPR-Cas12a切割DNA链时拍摄分子的形状,同时研究人员还能将该技术与名为单分子荧光共振能量转移(FRET)技术相结合使用,后者能直接观察到分子的运动以及每一种蛋白的序列事件。

除此之外,这一系列事件也向研究人员揭示了CRISPR工具的三个部件,这些工具都能够改变形状才能够准确切割DNA。研究者Nikos Hatzakis教授说道,我们的研究结果表明,基因组所发生的一系列精确事件就会导致基因编辑的发生,这三个部件的工作原理类似于机场的安检,你必须按照正确的顺序完成所有的检查。

本文研究或能帮助解释为何CRISPR技术通常会给基因组带来副作用,一旦DNA链被切割,这三个安全检查关口依然处于开放状态,这可能会导致这一过程的持续时间超过预期,因为基因编辑背后的机制会持续运行,并可能会导致基因发生改变。然而研究人员相信,通过对基因编辑技术进行微调或许就能改变这一现状。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Stefano Stella,Pablo Mesa,Johannes Thomsen,et al. Conformational Activation Promotes CRISPR-Cas12a Catalysis and Resetting of the Endonuclease Activity, Cell (2018). DOI: 10.1016/j.cell.2018.10.045

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