一个高度精确的Cas9酶,SaCas9-HF,添加到CRISPR工具箱
一组科学家从香港城市大学(城大)和卡罗林斯卡研究所创造了一个新颖的蛋白质,可以增加目标精度在基因组编辑。他们的发现发表在《华尔街日报》美国国家科学院院刊》(PNAS)。
满足CRISPR
定期基因编辑技术集群空间短回文重复(CRISPR) -Cas9似乎将彻底改变现代医学,农业,合成生物学。
编辑基因组的能力在活的有机体内提供了潜在的疾病开发了新型基因疗法,目前缺乏可行的治疗方案。几个临床试验正在探索CRISPR技术的效用在治疗特定的癌症,血液疾病和眼部疾病。
CRISPR-Cas9基因编辑工具是优于其他技术由于其易用性。在传统的基因治疗中,额外的副本“正常”基因引入细胞。使用CRISPR技术,这是没有必要的;CRISPR-Cas9进入细胞和“修理”有问题的基因通过删除或纠正,恢复正常的生理功能。
有不同的组件CRISPR机制。Cas9是旗帜和定位问题的DNA的酶在整个基因组,表演“狩猎”的方式。然而,Cas9的精度往往不能建立,和偶尔修改的DNA可能发生意想不到的地方。如果CRISPR修复缺陷基因的病人,利用潜在的非目标基因组编辑可能产生严重的负面影响。
目前有两个版本的Cas9酶通常采用CRISPR研究:SpCas9 (Cas9核酸酶的细菌酿脓链球菌)和SaCas9 (Cas9核酸酶金黄色葡萄球菌)。这两种酶是有限的,它们具有一定程度的不精确。
因此,科学家们努力发展变异的酶,目的是提高精度和减少非目标效应。SpCas9问题是修改后的变异往往太大“适合”的交付系统采用插入基因疗法的病人,被称为腺相关病毒(AAV)载体。
SaCas9优于SpCas9,它可以很容易地打包成AAV载体提供基因编辑内容在活的有机体内。然而,目前,毫无SaCas9变体,具有高精度的全基因组编辑。直到现在。
现在满足SaCas9-HF
在新的研究发表在美国国家科学院院刊》(PNAS)郑Zongli领导的研究小组,使用证的生物医学科学系的副教授和明朝围刘卡罗林斯卡研究所修复医学中心在香港,和史Jiahai使用证生物医学科学系的助理教授,已经成功策划SaCas9-HF CRISPR Cas9变体已经证明了高精度的全基因组定位在人类细胞在不影响目标的效率。
在这项研究中,科学家们进行了一次广泛评估24有针对性的人类基因位置比较原始(称为野生型)SaCas9 SaCas9-HF和新变种。他们发现目标的高度相似的序列在基因组(因此常常倾向于由野生型Cas9不相干的编辑),SaCas9-HF减少日常活动~ 90%。当评估目标,相对较少的非标靶由野生型SaCas9编辑,SaCas9-HF酶没有可检测的脱靶效应。
“我们的发展这一新的SaCas9提供了一个替代野生型Cas9工具箱,高度精确的基因组编辑需要的地方。未来将是特别有用的基因疗法使用AAV载体提供基因组编辑“药物”体内,兼容最新的' '编辑' CRISPR平台,它可以搜索替换的目标基因,”郑博士说。
参考:谭et al . 2019。合理设计金黄色葡萄球菌Cas9与高全基因组特异性核酸酶。美国国家科学矫形(PNAS)。DOI:https://doi.org/10.1073/pnas.1906843116
