發(fā)布日期：2017-02-16

作為納斯達(dá)克CRISPR“第一股”Editas公司的聯(lián)合創(chuàng)始人之一，哈佛大學(xué)化學(xué)與化學(xué)生物學(xué)教授、Howard Hughes醫(yī)學(xué)研究所研究員David R. Liu也是著名的CRISPR科研人員，在其研究組最近的一篇發(fā)表于Nature Biotechnology雜志的論文中，研究人員增加了CRISPR基因靶向的范圍，而且將編輯框從5個(gè)核苷酸縮小到1-2個(gè)核苷酸，增加了堿基編輯的精確度。

在CRISPR研究方面，David R. Liu一直致力于改進(jìn)這種基因組編輯關(guān)鍵技術(shù)，他曾于2013年聯(lián)合加州大學(xué)伯克利分校的Jennifer Doudna教授，率先對Cas9進(jìn)行了一次詳細(xì)的特異性分析，揭示了Cas9能夠?qū)蚱渚幊贪邢虻腄NA序列的精確度，以及這一蛋白質(zhì)/RNA復(fù)合物對于誘餌脫靶序列的敏感度。

此后也是成果不斷，如去年在Nature上發(fā)表的文章，實(shí)現(xiàn)了CRISPR只“剪”單個(gè)堿基的突破。 大多數(shù)與遺傳變異相關(guān)的疾病都是點(diǎn)突變，現(xiàn)有的遺傳方法對修復(fù)點(diǎn)突變都不是非常有效，他提出的方法為CRISPR只剪單個(gè)堿基的功能提供了更多的證據(jù)。

去年年底其研究組還在Cell雜志上發(fā)表綜述，匯總了能夠?qū)崿F(xiàn)哺乳動(dòng)物基因組編輯的、基于CRISPR的技術(shù)，以及這些技術(shù)的多種應(yīng)用，強(qiáng)調(diào)了基因編輯技術(shù)在基礎(chǔ)研究、生物技術(shù)、疾病治療等方面的一些顯著進(jìn)展。

最近的一篇論文發(fā)表于Nature Biotechnology雜志上，文章指出來自化膿性鏈球菌（Streptococcus pyogenes）的Cas9堿基編輯方法優(yōu)點(diǎn)很多，譬如不需要形成雙鏈DNA切口，或者供體DNA模板。這一組研究人員報(bào)道了利用不同PAM的基因工程和天然Cas9突變，實(shí)現(xiàn)了五個(gè)C到T（或G到A）的基礎(chǔ)編輯，增加了基因靶向的范圍。而且將編輯框從5個(gè)核苷酸縮小到1-2個(gè)核苷酸，增加了堿基編輯的精確度。

這項(xiàng)研究進(jìn)一步改進(jìn)了CRISPR技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了相鄰C核苷酸的區(qū)分，防止了相似的編輯，并且令疾病相關(guān)靶標(biāo)Cs數(shù)目翻倍。這對于CRISPR技術(shù)在臨床上的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

David R. Liu也一直致力于CRISPR臨床上的應(yīng)用，他曾表示“眾所周知，有能力操控我們的基因組結(jié)構(gòu)有可能會(huì)對人類的健康產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。但在你施予患者某些將改變他們基因的治療之前，你需要非常地確定它將不會(huì)在別處造成意料之外的效應(yīng)，因?yàn)榍懈钜粋€(gè)靶位點(diǎn)以及脫靶位點(diǎn)有可能意味著導(dǎo)致治療疾病或是觸發(fā)癌癥形成兩種不同的結(jié)局。”

“一個(gè)重要的信息就是要在活性和特異性之間進(jìn)行權(quán)衡。這是一個(gè)重要的教訓(xùn)，因?yàn)楫?dāng)科學(xué)家們開發(fā)這些工具成為有希望的治療時(shí)，他們需要確保在提高活性時(shí)，不會(huì)導(dǎo)入新的脫靶切割效應(yīng)。”

原文檢索

Increasing the genome-targeting scope and precision of base editing with engineered Cas9-cytidine deaminase fusions

來源：生物通