科学家研究 CRISPR-Cas9 基因剪辑系统,想要找出其限制。一张新整理出的示意图,抽象地描述了培养出的人类细胞存在着 CRISPR-Cas9 的抑制物,它可以封锁基因剪辑,提供一个控制 Cas 蛋白质活性的方法。
在 12 月 15 日《细胞》杂志上刊登了一篇论文,内容提到多伦多大学和麻州大学医学院的科学家们找到了 3 种可以关闭 CRISPR-Cas9 基因剪辑系统的蛋白质家族,这些名为“anti CRISPR”的蛋白质可以让细胞去抑制 CRISPR-Cas9 的活性。
(Source:phys.org)
多伦多大学的细菌学家,也是这篇论文的主要作者阿朗‧大卫森说:“控制 CRISPR 可以让你在特定状况下启动或关闭基因剪辑系统,而我们分离出来的的这 3 种 anti-CRISPR 蛋白质看起来是接在 Cas9 的不同地方。”
CRISPR 抑制物其实是病毒与细菌间演化攻防战的副产物:细菌使用 CRISPR-Cas 复合物去锁定并切断入侵病毒的基因片段,而病毒则发展出可以快速接上 CRISPR-Cas9 使其无效的蛋白质做为反击。
在实验用途上这种蛋白质是非常吸引人的,因为他们提供一个可以避免脱靶效应的解决方法。虽然老鼠的研究显示使用 CRISPR-Cas9 科技很少发生这类的错误,可是假设它要用在人体的医疗上,那就算是一丁点的错误也会演变成很严重的问题。
“在辅佐细胞、组织和器官时,CRISPR-Cas9 并没有用处,甚至还会有生命危险。”共同作者以及合作伙伴艾瑞克‧桑雷摩说,目前他是一位麻州大学医学院 RNA 治疗机构的教授。“但如果我们在除了目标物以外的地方设计出一个使 Cas9 失活的机关,就可以减少不必要的变异,增加 CRISPR 系统对组织的专一性。而大众在知道我们有安全阀时,也会有较高的意愿允许我们发展出更多用途。”
除了对基因剪辑和基因的开关装置有兴趣之外,大卫森的团队也好奇细菌的 CRISPR 和病毒的 anti CRISPR 之间是怎么联系的。
“原本我们并不是要找 anti CRISPR,只是想要尝试了解噬菌体是如何合并到细菌的基因体中,然后就偶然发现了这个对生物科技十分重要的东西。”大卫森如此说。“我们正谨慎地沿着一条不知会带领我们到何方的路上。不过,显然是一条刺激有趣的路。”
- An anti-CRISPR for gene editing
(首图来源:shutterstock)