单一技术可以帮助杀死超级细菌,减缓癌症的发展,并有可能帮助我们消除世界饥饿。不,这种技术并不是魔术。它是科学——CRISPR-Cas9,一个卓越的基因编辑工具。
不过,就像魔术师一样,CRISPR-Cas9不会透露它是如何完成它的非凡壮举的。
目前,来自Gene Editing Institute的一个团队开发了一种新的CRISPR工具,使研究人员能够观察CRISPR是如何完成它的壮举的,并在编辑过程中给予研究员们更多的控制权。他们今天(4月19日)在CRISPR期刊上发表了他们的研究成果。
Cas9是一种蛋白质,在CRISPR-Cas9系统的编辑工具中充当“剪刀”。 Cas9在细胞内可很好地发挥作用,但当研究人员将DNA从细胞中提取出来时,它的效果就不那么好了。这是一个问题,因为研究人员试图将这个工具用于新的应用程序。
“当你在一个细胞内部使用CRISPR时,就像是在一个黑盒子里工作,在那里你无法真正观察到机器的齿轮做这些惊人的事情,”基因编辑研究所首席研究员兼主任Eric Kmiec在一次新闻发布会中表示。“你可以看到结果,对基因的编辑,但不知道如何到达那里,这对确保CRISPR可以安全地用于治疗患者很重要。”
为了创建一个“无细胞”CRISPR工具,Kmiec和他的同事用另一种蛋白质取代了Cas9,即Cpf1,也被称为Cas12a。通过CRISPR-Cpf1,他们发现他们可以从一个细胞中移除一个叫做质粒的DNA分子并在试管中进行编辑。
根据研究人员的说法,他们是第一个可以做到这一点的CRISPR工具,而且它在几个方面可能比CRISPR-Cas9更好。
首先:它可以让研究人员看到CRISPR到底在做什么。正如Kmiec所提到的,这一点非常重要,这样科学家就可以确保治疗对病人是安全的。
其次,这是一种更快速的诊断测试方法。导致癌症的突变在每个病人身上都不一样。根据Kmiec的说法,医生可以使用CRISPR-Cpf1比使用CRISPR-Cas9更快地确定导致患者疾病的特定突变的原因。反过来,这又能帮助医生为他们的病人确定最佳的治疗方案。
第三,Cpf1所做的具体削减可能比Cas9所做的更有用。
当Cas9进行切割时,它会在基因上留下“钝端”。如果切割是研究人员想要做的,那就没什么大不了的,但是,钝端并不适合附着在新的遗传密码上。另一方面,Cpf1留下了“粘性的末端”,使研究人员更容易插入新的DNA。
基因编辑研究所已经在寻找一个商业合作伙伴,将他们的CRISPR-Cpf1工具用于癌症诊断,所以在不久的将来,你可能会看到它在实验室里制造“魔法”。
作者:Kristin Houser
原创编译:梓色扬光
原文链接:https://futurism.com/cell-free-crispr-cpf1/
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