新的CRISPR工具通過在染色體之間複製基因來糾正突變
據New Atlas報導,加州大學圣迭戈分校(UCSD)的研究人員展示了CRISPR基因編輯系統的一個有趣的新變化,即通過複製另一條染色體的健康版本來修復一條染色體的突變。
在許多遺傳性疾病中,有缺陷的突變只發生在一條染色體上,而另一條染色體則含有同一基因的功能版本。新的CRISPR工具通過複製另一條染色體上的健康基因來糾正一條染色體上的突變,該團隊將這一過程稱為“同源染色體模板化修復”(HTR)。
為了證明該方法的作用,該團隊設計了具有視覺上明顯突變的果蠅–完全白色的眼睛,如果基因編輯起作用,就會形成紅色斑塊。果然,許多昆蟲體內的紅色色素恢復了。
研究小組發現,如果HTR與另一項最近的CRISPR創新–“切口酶”配對,可以使其更加有效。通常的Cas9酶會切割DNA的兩條鏈,成功率較低,並可能引入錯誤。但是“切口酶”只針對DNA的一條鏈,允許更精確和安全地進行編輯。
在果蠅測試中,研究小組表明,CRISPR-Cas9的修復成功率只有20%到30%,往往只能讓昆蟲的眼睛恢復小塊的紅色,同時還經常引入非目標突變。另一方面,切口酶修復了50%至70%的目標基因,使眼睛的顏色幾乎恢復正常,而非故意的突變則少得多。
該團隊表示,這種新技術最終可以應用於人類細胞,但首先仍需做更多的工作。
該研究的高級作者Annabel Guichard說:“我們還不知道這個過程將如何轉化為人類細胞,以及我們是否可以將其應用於任何基因。可能需要進行一些調整,以獲得人類染色體所攜帶的致病突變的高效HTR。”
這項研究發表在《科學進展》雜誌上。