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基因编辑技术

头像©Shuo/Adobe股票

嘿,克里斯普,让路给特伦斯!

一项新的研究证明了一种基因编辑技术比CRISPR更先进,能够同时进行数百万次的基因编辑。这个系统使用了一种叫做逆转录酶的细菌DNA片段,可能是基因编辑的未来。

挑战:CRISPR Cas9已经成为基因编辑的同义词。但是基因编辑技术比CRISPR更古老,研究人员并没有就此止步。他们继续寻找能够克服CRISPR困难的基因编辑技术。

“我们认为逆转录酶应该让我们能够在我们想要编辑的细胞内产生单链DNA(单链DNA),而不是试图从外部将它们强迫进入细胞,同时又不会破坏天然DNA,这两个特性都非常引人注目。”

丹尼尔·古德曼

CRISPR是一个剪切粘贴的基因组编辑器。它的工作原理是充当一把分子剪刀——用一种酶(通常是Cas9)切割不需要的DNA片段,然后粘贴到想要的片段中。

尽管被誉为基因编辑能力,仍然有挑战性的克服。例如,基因编辑技术被认为是在错误的地方进行编辑,有时也无法进行所需的编辑。切割DNA可能有副作用,而且很难同时进行多次编辑。

Retrons,基因编辑技术的新星:哈佛大学的研究小组创建了一个替代的基因工程系统。

这个被称为逆转录文库重组(retronlibraryrecombineering,RLR)的系统在不切割DNA链的情况下编辑基因组。它也可以快速应用于大细胞群。它是通过在细胞分裂和复制基因组的过程中引入一个新的DNA序列来实现的,就在细胞分裂之前。

这种有前途的新基因编辑技术依赖于逆转录酶——细菌DNA的片段,产生单链DNA,作为对病毒的自卫。它确保了细胞分裂后,预期的DNA序列最终进入子细胞。随着细胞继续通过细胞分裂自然复制,正确编辑的细胞比例增加。

这项研究的合著者丹尼尔·古德曼告诉记者:“我们认为逆转录酶应该能让我们在想要编辑的细胞内产生单链DNA(单链DNA),而不是试图从外部将它们强行导入细胞,同时又不会破坏天然DNA,这两种特性都非常引人注目。”新地图集。

研究小组通过在大肠杆菌中引入抗抗生素基因,对这种新工具进行了测试。结果非常有希望。在仅仅20代之后,90%的人群已经整合了导入的基因序列,这一比例远远高于CRISPR。

哈佛遗传学家、合著者乔治·丘奇在一份报告中说:“RLR是一种更简单、更灵活的基因编辑工具,可用于高度复合的实验,它消除了CRISPR经常观察到的毒性,提高了研究人员在基因组水平上探索突变的能力。”陈述.

RLR的未来:这种新的基因编辑技术为研究细菌基因组提供了直接的机会。在未来,它可能被用于治疗抗生素耐药性,或者作为动物甚至人类CRISPR的基因编辑替代品(尽管这仍然需要证明——细菌与动物细胞有很大的不同)。

丘奇说:“这项工作有助于建立一个在其他基因系统中使用RLR的路线图,这为未来的基因研究开辟了许多令人兴奋的可能性。”。

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