新工具讓CRISPR搖身一變成“基因瑞士軍刀”
據外媒報導,CRISPR工具正在迅速發展成為編輯細菌、哺乳動物、植物、人類甚至爬行動物基因的強大工具。它經常被稱為“基因剪刀”,不過最新的一項新改進將能把它變成“基因瑞士軍刀”。
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由加州理工學院(Caltech)牽頭的一項研究日前對這個公式進行了改進,進而幫助該工具擴大特定器官、組織或細胞類型並讓其對接下來發生的事情擁有更大的控制權。
CRISPR包含兩個主要部分:將工具指向基因組特定部分的引導RNA分子、可以在特定位置編輯基因的一種酶。其中最常用的酶是Cas9,不過也會有其他酶,比如說Cas12a、Cas12b和CasX。
儘管CRISPR非常有用,但它並不完美。這次,加州理工學院的研究小組並沒有把重點放在酶上,而是對指導RNA分子進行了改進。據了解,這些分子總是處於分開的狀態,所以這意味著無論它們在生物體的哪個位置都能找到自己的目標。而這可能會導致脫靶突變。
於是,研究人員設計了有條件的導向RNA(cgRNA),一旦它們抵達目標就會變得更加精確、更加強大。他們研究的是計算機中常見的IF/THEN語句:cgRNA可以對RNA觸發器的存在或不存在做出反應,然後在響應中變得活躍或不活躍。
實際上,這意味著CRISPR可以等到它在細胞中檢測到某些生物標記物然後激活或抑制基因來幫助治療疾病。由於健康細胞不會有這樣的生物標誌物,所以cgRNA此時就不會被觸發從而起到了保持治療針對性的目的。
研究人員在細菌中測試了這種技術,並能同時演示ON/OFF和OFF/ON邏輯。RNA觸發器成功地關閉了啟動的cgRNA,而其他觸發器則打開了啟動的cgRNA。
相關研究報告已發表在《ACS Central Science》上。