指导CRISPR基因激活

CRISPR-Cas9系统被称为典型的工具,允许DNA序列的编辑人员许多生物体和细胞类型。然而,科学家们也越来越认识到它可以用来激活基因的表达。为此,他们建造了许多合成基因激活Cas9蛋白质基因表达研究基因功能或弥补不足的潜在治疗方法。

使用各种工程“可能选择性地激活基因变异的CRISPR-Cas9系统使得许多研究人员质疑它的可用合成激活Cas9蛋白质用于他们的目的。面临的主要挑战是,都有独特的设计和测试在不同的设置;没有并排比较它们的相对势,”乔治说教堂,博士,谁是核心教员在哈佛大学生物工程研究所,其合成生物学平台领袖和哈佛医学院的遗传学教授。“我们想提供生物医学研究社区并排比较。”

在5月23日发表在《自然方法》的一项研究中,Wyss研究所团队报告如何严格比较和排名最常用的人工Cas9催化剂在不同细胞类型的生物,包括人类,老鼠和果蝇。研究人员发现提供了有价值的指导,使他们能够简化他们的努力。

团队还包括Wyss核心教员詹姆斯·柯林斯博士,他也是terme教授医学工程与科学和生物工程教授麻省理工学院(MIT)的生物工程系和Norbert Perrimon博士,哈佛医学院的遗传学教授。

基因激活Cas9蛋白质融合变量域借用与知名基因活化势和蛋白质工程,以破坏DNA编辑能力。在某些情况下,第二个组件CRISPR-Cas9系统,指导RNA目标复杂的特定DNA序列,也被设计来绑定gene-activating因素。

“我们首先调查了七个先进Cas9活化剂,相互比较和原始Cas9活化剂,提供概念验证基因激活CRISPR-Cas9的潜力。他们三个,提供更高的基因比其他候选人,同时保持高特异性激活朝着他们的目标基因,”玛塞尔塔特尔说,研究员Wyss和研究的联合作者。

团队继续显示三个热门候选人可比在推动最高水平的基因表达在细胞人类,老鼠和果蝇,无论他们的组织和发展的起源。研究人员还发现方法进一步最大化基因活化雇佣三个候选人。

“在某些情况下,最大可能的目标基因的激活实现细胞或治疗效果是必要的。我们成功合作加强特定基因的表达,当我们用三份最高目标执行激活使用三个不同的指导rna,”亚历杭德罗查韦斯博士说,博士后和研究的co-first作者。

“CRISPR-Cas9的易用性为基因治疗的发展提供了巨大潜力。这项研究提供了有价值的新设计标准,这将有助于使合成生物学家和工程师们开发更有效的靶向基因工程技术在未来,”医学博士说,唐纳德·因格贝尔Wyss学院创始董事博士,谁是血管生物学教授Judah Folkman的哈佛医学院和血管生物学程序在波士顿儿童医院,也是哈佛大学的生物工程教授约翰·a·保尔森工程和应用科学学院。