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Nature:科学家发现新型的CRISPR基因编辑工具:CasX

日前,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自加州大学伯克利分校的科学家们通过研究发现了一种新型的小型CRISPR基因编辑工具:CasX,其与蛋白Cas9较为相似,但比Cas9小很多。

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在短短7年时间里,Cas9已经成为了在人类、植物、动物和细菌中能够被使用的强大基因编辑工具,其能快速并准确地切割和拼接DNA,其也有望帮助开发治疗多种人类疾病的新型疗法。日前,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自加州大学伯克利分校的科学家们通过研究发现了一种新型的小型CRISPR基因编辑工具:CasX,其与蛋白Cas9较为相似,但比Cas9小很多。

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图片来源: University of California - Berkeley

实际上,CasX是细菌和人类细胞中潜在的一种有效基因编辑工具,其似乎是在细菌中进化出的独立于其它Cas蛋白的一种特殊蛋白,CasX能够切割双链DNA,结合DNA并调节基因的表达,同时还能靶向作用特殊的DNA序列。由于CasX来自于细菌细胞中,因此相比Cas9而言,人类机体免疫系统或许能够更加容易地接纳CasX。

研究者Benjamin Oakes说道,基因编辑工具的免疫原性、传递和特异性都非常重要,我们对CasX也抱有很大希望;这项研究中,研究者利用冷冻电子显微镜捕捉到了CasX蛋白在基因编辑过程中的快照图像,基于蛋白质的特殊分子组成和形状,研究者表示,CasX的进化独立于Cas9,其二者并无共同祖先。

研究者表示,首先需要指出的是这些高度特异性的结构域是如何完成类似于他们在其它RNA引导的DNA结合蛋白中所观察到的作用,CasX的最小尺寸有助于展示其在自然界中使用的基本配方,而理解这种配方则能够帮助开发有用的基因编辑工具。最后研究者Jennifer Doudna说道,生物化学、基因编辑和结构性实验在单一研究中的极限就是能够帮助研究人员尽可能地全面理解CasX的作用机制,后期研究人员还将继续深入研究来阐明CasX的作用原理。

参考资料:

Jun-Jie Liu, Natalia Orlova, Benjamin L. Oakes, et al. CasX enzymes comprise a distinct family of RNA-guided genome editorsNature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-0908-x


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来源:生物谷

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