Nature：進化中的CRISPR技術(shù)又有新突破

哈佛醫(yī)學(xué)院和麻省總醫(yī)院的研究者們在最新一期Nature雜志上發(fā)表了他們新改進的CRISPR-Cas9技術(shù)，識別序列的范圍更大，識別也更為精準。文章第一作者Benjamin Kleinstiver介紹說新技術(shù)里的Cas9變種可以識別那些野生型Cas9無法修飾的人類和斑馬魚基因的位點，這使得CRISPR技術(shù)在多變的基因組里識別范圍大大增加。

CRISPR-Cas9核酸酶由Cas9蛋白和20個核苷酸長的RNA分子組成。Cas9蛋白負責切斷DNA雙鏈，RNA分子用于識別目標序列，不過在目標序列旁邊還要有可以被Cas9識別的protospacer adjacent motif (PAM)才能讓酶發(fā)揮作用。實驗室里通常使用的SpCas9來自于細菌Streptococcus pyogenes,它所需要的PAM序列一般為NGG形式，這在某種程度上限制了Cas9使用的范圍。

為了克服這一限制，該研究組建立了一套工程化系統(tǒng)，用進化研究的方法，從大量隨機突變的SpCas9變種中找到了可以識別新PAM序列的突變組合。這些新的Cas9變種將序列識別的范圍擴大了兩倍。同時他們還發(fā)現(xiàn)了一個SpCas9變種可以減少基因編輯里的脫靶問題。此外，研究人員還在細菌Streptococcus thermophiles和Staphylococcus aureus里發(fā)現(xiàn)了兩個較小的Cas9直系同源蛋白St1Cas9和SaCas9。

文章的通訊作者Joung表示, 他們的新發(fā)現(xiàn)應(yīng)該對所有使用Cas9的研究人員有所幫助，另外他認為此研究更重要的意義在于，他們首次證實SpCas9可以用定向蛋白質(zhì)進化的方法改進，他們相信利用類似的方法還可以改進Cas9酶其他的特點來滿足更多的需要。麻省總醫(yī)院已經(jīng)為文章中的SpCas9申請了專利。（生物谷Bioon.com）