新型編輯酶：“CRISPR工具箱”再添一員

英國(guó)《自然》雜志近日發(fā)表了一項(xiàng)遺傳學(xué)最新研究：美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校科學(xué)家報(bào)告了一種能調(diào)控人類(lèi)基因組的新型酶CasX，其編輯功能與先前已描述的CRISPR-Cas系統(tǒng)都不相同，這為人類(lèi)的“CRISPR工具箱”再添一員。

有“基因魔剪”之稱(chēng)的CRISPR于上個(gè)世紀(jì)90年代初被發(fā)現(xiàn)，并在出現(xiàn)7年后首次用于生化實(shí)驗(yàn)，此后迅速成為人類(lèi)生物學(xué)、農(nóng)業(yè)和微生物學(xué)等領(lǐng)域研究人員手中最流行的基因編輯工具。與其他基因工程工具相比，CRISPR擁有更精確、廉價(jià)，且相對(duì)易于使用、功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)。

而CRISPR-Cas系統(tǒng)在Cas核酸酶家族成員的幫助下進(jìn)行基因組編輯，這些酶能切割DNA。Cas9與Cas12a為這項(xiàng)技術(shù)奠定了基礎(chǔ)，但研究人員也在尋找其他的Cas酶。

此次，加州大學(xué)伯克利分?？茖W(xué)家詹妮弗·唐納與同事，從地下水的微生物中分離得到了一種此類(lèi)核酸酶，并將其命名為CasX。CasX的一大重要應(yīng)用特點(diǎn)，在于其比Cas9或Cas12a都要小得多——不到1000個(gè)氨基酸。分析顯示，CasX能同時(shí)修飾人類(lèi)和大腸桿菌的基因組。

研究人員指出，CasX編輯DNA的機(jī)制與Cas9或Cas12a的機(jī)制在功能上存在差異。CasX的結(jié)構(gòu)具有其他Cas蛋白中未曾發(fā)現(xiàn)的特征，比如含有一個(gè)參與DNA解螺旋的結(jié)構(gòu)域;其反式切割活性似乎也比其他Cas系統(tǒng)要少。

科學(xué)家總結(jié)表示，新發(fā)現(xiàn)的CasX不僅小巧，還具有獨(dú)特的可編程編輯方式，其或具備目前CRISPR-Cas基因組編輯技術(shù)所沒(méi)有的優(yōu)勢(shì)。(記者張夢(mèng)然)

總編輯圈點(diǎn)

基因編輯技術(shù)從上世紀(jì)八九十年代就開(kāi)始應(yīng)用。鋅指酶曾是這一領(lǐng)域的主角，此后TANLEN和CRISPR漸次登場(chǎng)。尤其是CRISPR基因編輯技術(shù)，憑借簡(jiǎn)單易用等特點(diǎn)風(fēng)生水起，迅速獲得科學(xué)家們的青睞。與此同時(shí)，作為一種可以改變生命底層密碼的技術(shù)，基因編輯近幾年不斷掀起波瀾。但技術(shù)的迭代升級(jí)是大勢(shì)所趨，因噎廢食肯定不是解決的辦法，加強(qiáng)監(jiān)管才是。

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