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APL Bioeng:利用CRISPR打开DNA来消除疾病

来源:本站原创 2020-02-18 11:56

2020年2月18日讯 /生物谷BIOON /--一种蛋白质编辑辅助因子正在为剪切和粘贴DNA编辑器(如CRISPR)访问以前无法访问的感兴趣基因扫清道路。打开这些遗传密码的区域对于提高CRISPR的效率和迈向未来的、基于基因的疾病治疗是至关重要的。

这种DNA结合编辑辅助因子是由一个美国人设计的,他们在APL生物工程中描述了他们的设计。

图片来源:https://cn.bing.com

来自亚利桑那州立大学和埃默里大学的主要作者Karmella Haynes说:"这篇论文的创新之处在于使用了另一种与CRISPR DNA编辑器协同传递的蛋白质,去掉了染色质包装,这样CRISPR就能更容易地获取DNA。"

DNA通常不会以自由获取的双螺旋结构形式存在于细胞内。它被一种叫做染色质的保护性物质包裹着,这种物质控制着细胞在任何时候激活或沉默哪些基因。不幸的是,这种包装阻止了正在试图接触DNA的科学家纠正致病突变。

在CRISPR的讨论中,Haynes将染色质阻塞描述为"房间里的大象",但直到2016年Haynes的团队进行了一些巧妙的实验来捕捉这种效果,才直接证明了这一点。她的团队正试图通过研究不同的染色质破坏方法来解决这个问题。

他们使用了一种完善的人工系统,可以打开或关闭一个基因的染色质包装--荧光素酶基因--它编码一种容易检测到的发光蛋白。在检测染色质填充状态时,研究小组发现了几个编辑助手,他们被称为DNA结合瞬时表达激活相关蛋白(AAPs),破坏了染色质,使CRISPR能够成功编辑荧光素酶基因。

"我们的想法是,如果CRISPR需要绑定在一个基因上才能工作,但它无法绑定在突变基因上进行编辑,那么你可以发送在我们的可以打开染色质的蛋白质,重新排列染色质,并使基因更容易CRISPR编辑基因," Haynes解释说,她希望其他人使用他们的系统提高CRISPR效率。她指出,只要改变DNA结合区域,AAPs就可以针对不同的基因进行调整。

"发现一种AAP在破坏某些基因的染色质方面是否比其他的更有效是很有趣的。或者将蛋白质结合在一起是否会进一步增强CRISPR的编辑能力,"Haynes说。"我设想有一整套的CRISPR辅助因子可以用来增强CRISPR活动。"(生物谷Bioon.com)

参考资料:

Karmella A. Haynes. Site-directed targeting of transcriptional activation-associated proteins to repressed chromatin restores CRISPR activity. APL Bioengineering, 2020; 4 (1): 016102 DOI: 10.1063/1.5127302
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