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基因编辑工具再添超紧凑型系统 CRISPR-CasΦ具有更广泛靶标识别能力

2020-07-20 09:35:06 整理发布   转载来源:科技日报  

科技日报华盛顿7月19日电 (记者刘海英)基因编辑技术日渐成熟,基因编辑的工具箱也在不断扩充。美国研究人员近日在《科学》杂志上发表论文称,他们在巨大噬菌体中发现了一种超紧凑型CRISPR-Cas系统,与CRISPR-Cas9和CRISPR-Cas12a相比,其能够对更广泛的基因序列设靶,有望成为CRISPR基因编辑工具箱中的又一个强力工具...《基因编辑工具再添超紧凑型系统 CRISPR-CasΦ具有更广泛靶标识别能力

科技日报华盛顿7月19日电 (记者刘海英)基因编辑技术日渐成熟,基因编辑的工具箱也在不断扩充。美国研究人员近日在《科学》杂志上发表论文称,他们在巨大噬菌体中发现了一种超紧凑型CRISPR-Cas系统,与CRISPR-Cas9和CRISPR-Cas12a相比,其能够对更广泛的基因序列设靶,有望成为CRISPR基因编辑工具箱中的又一个强力工具。

该研究由加州大学伯克利分校的詹妮弗·杜德纳教授领导,新发现的CRISPR-Cas系统被称为CRISPR-CasΦ。Φ是希腊字母,传统上被用来表示噬菌体。与细菌和古生菌基因组中的CRISPR-Cas系统不同,CRISPR-CasΦ系统缺乏常见的辅助蛋白,而拥有专属的、具有独特生化性质的CasΦ酶,这种酶也是该系统中除CRISPR阵列外的唯一组件。

CasΦ酶异常微小,但却具备完整的功能,仅通过单个活性位点即可生成成熟的CRISPR RNA(crRNA)并切割外源性DNA。与Cas9系统和Cas12a系统相比,CasΦ系统能对更广泛的基因序列设靶。而由于CasΦ酶的分子量仅为Cas9和Cas12a的一半,该系统在细胞传递方面也拥有优势。

研究人员测试了CasΦ系统在人和植物细胞中扩展标靶的能力,证明该系统能够成功用于编辑人类和植物的基因组。

研究人员指出,CRISPR-Cas系统天然存在于许多原核生物中,被广泛用于基因编辑,但这个源自巨大噬菌体的CRISPR- CasΦ系统,却是迄今为止发现的最紧凑的CRISPR-Cas系统。这一系统比其他CRISPR-Cas系统具有更广泛的靶标识别能力,拥有很大潜力,有望成为现有基因编辑工具的一个有力补充。

总编辑圈点

科学家手中的基因编辑工具其实一直在不断进化。比如,CRISPR系统出现之前,锌指核酸酶(ZFNs)曾是重要的基因编辑工具。CRISPR系统是近年来出现在基因编辑舞台上的“新秀”,它凭借简便、易用、成本较低的优势迅速风靡全球各地的生物实验室,成为生物学领域研究人员手中最常见的工具之一。可喜的是,该工具依然在不断进化完善之中,为科研工作提供强大支持。


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