研究發現可大幅增強CRISPR基因編輯能力

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【大紀元2022年01月24日訊】(大紀元記者李少維編譯報導)近十年來,CRISPR成了一個重要的基因研究輔助工具。其中最流行的要算是CRISPR-Cas9系統,使用Cas9蛋白進入細胞找到特定的基因段,將其剪切、替換。

美國密西根大學醫學院(University of Michigan Medical School)生物化學系的張燕(Yan Zhang,音譯)說:「可是,Cas9在進行大規模的、對整個基因進行編輯方面的能力實在很有局限性。」

張燕引領的研究組在2019年推出了CRISPR-Cas3編輯工具,是同行中使用Cas3作為編輯工具的先驅者之一。Cas3能夠持續降解DNA,具有刪除大規模基因組的能力。人類基因的平均長度為1萬~1.5萬個鹼基,CRISPR-Cas3完全能夠一次性剪切。

然而,張燕說當時那套系統在編輯效率、處理大長度基因和蛋白質製造方面效果不理想。「以前那套系統編輯幹細胞的效率只有10%,編輯癌系細胞的效率大約是30%~50%。」

現在,研究組意外地發現了一種Cas11蛋白,加入系統後顯著提升了編輯效果。「Cas11蛋白就像一塊隱藏的寶石,直到最近才引起我們和其他研究人員的注意。」

研究報告說,引入Cas11蛋白後,這套CRISPR-Cas3系統編輯幹細胞的效率達到50%,編輯人類細胞的效率達到驚人的95%。張燕說:「我們對現在版本的CRISPR-Cas3系統(的編輯能力)很滿意。」

研究組表示這個工具在刪除大段致病基因、研究人類非編碼DNA等領域具有重要用途。他們在資源庫Addgene上公開了這項成果。

這份研究1月19日發表於《分子細胞》(Molecular Cell)期刊。◇

責任編輯:葉紫微

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