新型編輯酶:“CRISPR工具箱”又一利器

張夢然

2019年02月11日08:34  來源:科技日報
 
原標題:新型編輯酶:“CRISPR工具箱”又一利器

科技日報北京2月10日電 (記者張夢然)英國《自然》雜志近日發表了一項遺傳學最新研究:美國加州大學伯克利分校科學家報告了一種能調控人類基因組的新型酶CasX,其編輯功能與先前已描述的CRISPR-Cas系統都不相同,這為人類的“CRISPR工具箱”再添一員。

有“基因魔剪”之稱的CRISPR於上個世紀90年代初被發現,並在出現7年后首次用於生化實驗,此后迅速成為人類生物學、農業和微生物學等領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,且相對易於使用、功能強大的優點。

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

此次,加州大學伯克利分校科學家詹妮弗·唐納與同事,從地下水的微生物中分離得到了一種此類核酸酶,並將其命名為CasX。CasX的一大重要應用特點,在於其比Cas9或Cas12a都要小得多——不到1000個氨基酸。分析顯示,CasX能同時修飾人類和大腸杆菌的基因組。

研究人員指出,CasX編輯DNA的機制與Cas9或Cas12a的機制在功能上存在差異。CasX的結構具有其他Cas蛋白中未曾發現的特征,比如含有一個參與DNA解螺旋的結構域﹔其反式切割活性似乎也比其他Cas系統要少。

科學家總結表示,新發現的CasX不僅小巧,還具有獨特的可編程編輯方式,其或具備目前CRISPR-Cas基因組編輯技術所沒有的優勢。

總編輯圈點

基因編輯技術從上世紀八九十年代就開始應用。鋅指酶曾是這一領域的主角,此后TANLEN和CRISPR漸次登場。尤其是CRISPR基因編輯技術,憑借簡單易用等特點風生水起,迅速獲得科學家們的青睞。與此同時,作為一種可以改變生命底層密碼的技術,基因編輯近幾年不斷掀起波瀾。但技術的迭代升級是大勢所趨,因噎廢食肯定不是解決的辦法,加強監管才是。

(責編:何淼、熊旭)

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