论文概述了CRISPR和脱靶分析的新思路和新知识妮妮
2022-06-27 21:12:20 海润娱乐网
论文概述了CRISPR和脱靶分析的新思路和新知识
CRISPR被广泛认为是遗传学和医学领域最新，最伟大的革命，尽管全球争议和众多诉讼都取得了突破性进展。这种简单而精确的基因组编辑方法有可能治疗以前无法治愈的遗传性疾病，并被用于开发新的尖端疗法。但是关于该技术还有很多东西需要学习，包括更新，更准确的靶向酶以及脱靶编辑的风险
当Becky Fu四年前在CRISPR会议上遇到Brett Robb时，他们都深入参与了CRISPR，不仅致力于表征可编程CRISPR核酸酶，而且还有可能用于遗传编辑的脱靶。
这两篇论文在3月发表了一篇关于该主题的自然微生物学论文以及Fu关于Cpf1核酸酶复杂机制的研究结果，这是一种不同于常用Cas9的酶。
当他们第一次见面时，Fu是加州大学旧金山分校 Andrew Z. Fire实验室的博士后研究员。她已经开发出了罗布，在RNA和基因组编辑的科学主管新英格兰生物实验室，叫做“一个非常有趣的实验，可以基本上看在导游的目标对每一个错配，并看看有Cas9切割的影响将是。 ”
Fu和Robb花时间与BioSpace谈论研究和论文。
“我们真的想像Cas9一样理解它，因为它可能会成为一个非常有用的工具，就像Cas9一样有用。我们想要学习这些酶的基本生物学及其在基础科学和研究中的应用，“傅说。
Cas9是第一个被发现的CRISPR酶，仍然是最广泛使用的，但它以非常钝的方式切割DNA，而Cpf1则交错切割。这不仅影响效率，还影响脱靶编辑。Cpf1优于Cas9的一个优点是它可以被多路复用以有效地执行多个编辑事件。
与此相关的论文中提出的一个要点是：“鉴于DNA的切口或双链切割足以在体内诱导多种修复和置换机制，所得到的谱图阐明了CRISPR-的双重能力。 Cas核酸酶通过两种类型的相互作用启动遗传变异。这些观察结果挑战了二元模型，其中CRISPR核酸酶切割或不能切割单个靶标。相反，我们的数据表明，切割和切割目标可以并且将在单一实验或自然条件下共存。
罗布将论文的含义分解为两个阵营。
“一种是非常实用的应用，在细胞中体外使用Cpf1和Cas9核酸酶，或在基因组编辑中操纵生物体的DNA，”他说。
这意味着可能存在额外的“切口”活动，或者与两条链相比仅切割一条DNA链的活动。
“当人们在体外使用这些核酸酶来操纵DNA时，需要考虑这一点，在生物体的基因组编辑细胞中，”Robb说。
目前，研究人员通过使用计算机算法预测它们来处理潜在的脱靶。但该研究的作者希望之一是它将通知更新和潜在的新的脱靶预测算法，以结合这种新发现的切口活动。
“许多论文都没有意识到这种内在的缺口，”傅说。“如果你和许多使用Cas9的人交谈，他们认为任何超过两个突变甚至不是一个脱靶的可能性，但我们的工作表明这不是真的。”
第二个阵营进一步描述了CRISPR系统的基本生物学以及这些蛋白质如何协同工作。
“我们发现的其中一件事是Cas9，这整个过程的切割部分实际上是所有其他蛋白质的锚点，”Fu说。“他们能够帮助获得外国DNA。它对这种生物过程如何在其原生系统，细菌中起作用，以及这些蛋白质如何共同产生细菌系统具有很多意义。“
当您考虑去年中国研究人员何建奎使用CRISPR-Cas9时，这一信息变得更加重要，他为7对夫妇修改了胚胎DNA。一组双胞胎的基因组编辑出生，另一对夫妇怀孕了。这遭到了广泛的谴责和调查，主要是因为所进行的任何编辑都可以由儿童的孩子继承，并且因为脱靶编辑的影响仍然未知。
事实上，在2019年6月3日，加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员分析 了英国生物银行的记录，这些记录是关于自然出生的孩子的历史，他和何建奎的编辑相同。据报道，Jiankui的意图是为孩子们提供抗艾滋病的能力。然而，研究人员在分析超过400,000个基因组和相关的健康记录时发现，具有两个CCR5基因突变拷贝的个体，一个修奎修饰，在41岁至78岁之间的死亡率显着高于一个或多个人。没有副本。事实上，他们死于流感的风险增加了四倍。
“我认为我们希望人们带走的主要影响之一就是需要考虑更多的活动，”罗布说。“另一方面，我们也不想吓唬任何人使用这些技术 - 这些技术令人惊叹。我们只是希望人们了解这些活动，以便对其进行管理，这种意识可以为实验设计提供信息。“