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nature:进化中的crispr技术又有新突破
文章来源:生物谷
作者:转发
发布时间:2017-06-09 12:00
来自哈佛医学院和麻省总医院的研究者们在最新一期nature杂志上发表了他们新改进的crispr-cas9技术,识别序列的范围更大,识别也更为精准。文章第一作者benjamin kleinstiver介绍说新技术里的cas9变种可以识别那些野生型cas9无法修饰的人类和斑马鱼基因的位点,这使得crispr技术在多变的基因组里识别范围大大增加。
crispr-cas9核酸酶由cas9蛋白和20个核苷酸长的rna分子组成。cas9蛋白负责切断dna双链,rna分子用于识别目标序列,不过在目标序列旁边还要有可以被cas9识别的protospacer adjacent motif (pam)才能让酶发挥作用。实验室里通常使用的spcas9来自于细菌streptococcus pyogenes,它所需要的pam序列一般为ngg形式,这在某种程度上限制了cas9使用的范围。
为了克服这一限制,该研究组建立了一套工程化系统,用进化研究的方法,从大量随机突变的spcas9变种中找到了可以识别新pam序列的突变组合。这些新的cas9变种将序列识别的范围扩大了两倍。同时他们还发现了一个spcas9变种可以减少基因编辑里的脱靶问题。此外,研究人员还在细菌streptococcus thermophiles和staphylococcus aureus里发现了两个较小的cas9直系同源蛋白st1cas9和sacas9。
文章的通讯作者joung表示, 他们的新发现应该对所有使用cas9的研究人员有所帮助,另外他认为此研究更重要的意义在于,他们首次证实spcas9可以用定向蛋白质进化的方法改进,他们相信利用类似的方法还可以改进cas9酶其他的特点来满足更多的需要。麻省总医院已经为文章中的spcas9申请了专利。
crispr-cas9核酸酶由cas9蛋白和20个核苷酸长的rna分子组成。cas9蛋白负责切断dna双链,rna分子用于识别目标序列,不过在目标序列旁边还要有可以被cas9识别的protospacer adjacent motif (pam)才能让酶发挥作用。实验室里通常使用的spcas9来自于细菌streptococcus pyogenes,它所需要的pam序列一般为ngg形式,这在某种程度上限制了cas9使用的范围。
为了克服这一限制,该研究组建立了一套工程化系统,用进化研究的方法,从大量随机突变的spcas9变种中找到了可以识别新pam序列的突变组合。这些新的cas9变种将序列识别的范围扩大了两倍。同时他们还发现了一个spcas9变种可以减少基因编辑里的脱靶问题。此外,研究人员还在细菌streptococcus thermophiles和staphylococcus aureus里发现了两个较小的cas9直系同源蛋白st1cas9和sacas9。
文章的通讯作者joung表示, 他们的新发现应该对所有使用cas9的研究人员有所帮助,另外他认为此研究更重要的意义在于,他们首次证实spcas9可以用定向蛋白质进化的方法改进,他们相信利用类似的方法还可以改进cas9酶其他的特点来满足更多的需要。麻省总医院已经为文章中的spcas9申请了专利。