时间:“尼克”的研究人员发现一个令人惊讶的行为CRISPR核酸酶

在最近的一个学术合作,科学家发现了另一个令人惊讶的行为Cas9和Cpf1酶——这种行为可能影响与CRISPR在开发新的治疗方法。我们采访了布雷特罗伯、RNA和基因组科学主任编辑新英格兰生物学实验室公司傅,贝基(以前研究生现在斯坦福大学和加州大学旧金山分校的博士后研究员)更多地了解他们的研究发表在微生物学性质。

莫莉·坎贝尔(MC):请你能解释术语“攻击”和“乳沟”的上下文中CRISPR吗?

贝基傅(BF):CRISPR核酸酶RNA-guided蛋白质有分裂双链DNA的能力。CRISPR核酸酶都被定性为使钝或交错两股DNA后结束乳沟,这取决于类型的CRISPR核酸酶。添加到基因组编辑工具盒,一些CRISPR蛋白质已经修改通过工程只切一个DNA链(又名轻伤)。这项工作(从冯张和乔治教会的实验室在波士顿)和南希该种工作相吻合,在华盛顿大学的同事表明裂纹可以强有力的疫源地基因组编辑。

主持人:为什么它是重要的识别和理解潜在的CRISPR脱靶效应?

男朋友和布雷特罗伯(BR):重要的是识别和理解潜在的脱靶效应CRISPR-based DNA乳沟因为这个过程已经成为一个无处不在的工具,在强大的研发生产潜在的临床相关的干预措施。CRISPR工具并不是100%准确,可以介绍DNA意想不到的变化。这不仅仅是一个问题为研究生物问题;随着科学推动对新疗法从板凳上移动到床边,将是至关重要的是要了解的机会和方法的局限性。

主持人:请概述你采用的方法和技术在这项研究中,为什么你具体选择他们?

男朋友:我们挑战质粒库包含目标序列的突变与CRISPR蛋白质编程指南RNA。使用这种方法,因为质粒库包含成千上万的突变允许我们访问四个不同目标核酸酶特异性高通量的方式。初步实验意外显示突变在某些地区的目标产生解理分数不同,没有暴露后的线性化质粒库CRISPR蛋白质/指导核糖核酸复合物。这个更详细的调查,我们发现质粒库拓扑实际上是照亮目标差异Cpf1和Cas9轻伤和分裂能力。

主持人:你的研究表明一个未知的双重能力CRISPR-Cas核酸酶启动基因变化通过攻击和完全解理。这个新知识有何影响CRISPR字段,和门打开发展中人类的治疗吗?

男朋友:对尼克的双重能力CRISPR核酸酶断裂和DNA影响使用CRISPR核酸酶是细菌的基因组编辑工具和基本生物学免疫系统。攻击可以诱导DNA和指导RNA相似性相对较少。

实验使用CRISPR核酸酶进行基因组编辑可能有一组非目标因素,包括轻伤,没有以前认为的。这是对实验到临床治疗尤其重要。这项工作可能通知新的非目标预测软件或更新现有的许多研究人员使用的算法选择功能CRISPR核酸酶指导rna以最小脱靶效应。

BR:无意的基因组DNA的凹痕是如何修复可能影响其使用在实验细胞和有机体和治疗使用。我们都参与了人类治疗的发展,然而,日常分析潜在CRISPR核酸酶疗法,我们看到报道广泛依赖于多个方法。这项工作对人类治疗的潜在影响可能是尼克的仔细考虑修复脱靶效应的潜在来源。

男朋友:此外,的能力CRISPR核酸酶使用小同源性诱导攻击可能意味着CRISPR细菌系统已经进化的机制。当入侵遗传元素,如质粒、转座子或噬菌体攻击细菌,CRISPR系统作为免疫系统。CRISPR免疫系统需要在DNA从入侵者并产生gRNAs入侵的元素,这就是所谓的间隔。一旦产生,gRNAs CRISPR核酸酶使用它们作为指导通过DNA乳沟找到并消除它们。众所周知,CRISPR蛋白质Cas1, Cas2, CRISPR核酸酶共同收购的细菌的免疫力。它也被观察到,CRISPR系统与现有的间距器很少或根本没有同源性入侵遗传元素将允许高效的间隔收购导致免疫力。我们的研究结果表明,能力使用宽松的同源性尼克和锚CRISPR核酸酶可能在间隔获取援助。

主持人:你提供公司访问“guide-specific偷窃的剧目”。请您能告诉我们更多关于这个,为什么你认为它是重要为公司访问吗?

男朋友:CRISPR核酸酶无所不在地使用体外和体内基因组编辑在实验中,生物技术,和潜在的临床应用。理解脱靶效应的全谱CRISPR安全使用的技术是至关重要的。许多研究把重点放在了潜在脱靶乳沟事件,但事实上,宽松的指导RNA DNA同源性目标可以发起攻击是不知道。

BR:虽然攻击DNA在体内不能被视为有害的双链断裂,DNA缺口会导致损伤修复,导致不必要的突变。因此,了解攻击的要求使用CRISPR技术可以帮助企业选择指导rna避免脱靶效应和/或允许非目标攻击的识别。

主持人:有伟大的道德辩论围绕CRISPR疗法。在你看来,我们如何方法CRISPR是如何应用于人类的对话,这个对话和你的研究产生影响?

男朋友和BR:我们分享的观点并不一定代表的新英格兰的斯坦福大学生物学实验室和绝对不是官方立场的组织。这是说,我们相信我们应该方法CRISPR技术的应用对人类健康,我们会与任何新技术。

有多个级别的监管机构,机构审查委员会的国家政府机构,仔细权衡风险与医疗需求在开发新人类治疗的道路。这些机构是由技术和管理专家,通常输入从伦理学家。他们已经到位,可以应付CRISPR / ca技术。所有负责任的人员遵守现有法规和这些机构的建议。否则,不仅严重损害自己的研究,但风险伤害整个领域。

我们的研究结果可能不会影响较大的对话伦理的应用基于CRISPR-nuclease技术治疗人类疾病。专家可能会考虑我们的结果,把它们纳入风险评估我们上面所讨论的。

贝基Fu和布雷特罗伯和莫莉坎贝尔说,科学技术网络作家。188金宝搏备用