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张锋公司Genome Biology发表CRISPR新成果

发布时间:2015-12-03 10:06 |  点击次数:


细菌一直在与病毒或入侵核酸进行斗争,为此它们演化出了多种防御机制,CRISPR适应性免疫系统就是其中之一。规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合,可以在引导RNA的指引下,靶标并切割入侵者的遗传物质。

近几年,人们将CRISPR系统开发成了强大的基因组编辑工具。该系统使用简单而且扩展性强,很快便受到了研究者们的广泛欢迎。几乎所有实验室都可以很方便的进行CRISPR基因组编辑,你只需要在自己感兴趣的细胞或生物中表达Cas9内切酶和引导RNA(gRNA)。内切酶Cas9会在gRNA的指导下引入位点特异性的双链断裂,然后细胞通过同源重组进行修复,最终改写基因组的特定位点。

迄今为止,绝大多数CRISPR研究使用酿脓链球菌的Cas9(SpCas9)。SpCas9已经被广泛研究并改良,成功用于多种模式生物和商业性生物。除此之外,人们也鉴定了其他细菌的Cas9核酸酶,比如嗜热链球菌、脑膜炎奈瑟菌和金黄色葡萄球菌。这些Cas9核酸酶的大小、序列要求和剪切效率都不尽相同。

Editas Medicine公司的研究团队日前在Genome Biology杂志上发表文章,详细阐述了金黄色葡萄球菌Cas9(SaCas9)的特点和应用价值。该公司是CRISPR技术先驱张锋等人创立的,致力于通过基因编辑治疗人类疾病。

研究显示,SaCas9主要识别PAM序列NNGRRT,与引导RNA(gRNA)结合能够高效剪切目标DNA。研究人员建立了SaCas9切口酶,并用成对的gRNA进行功能分析。他们发现,D10A切口酶的活性比N580A切口酶强,诱导indel的频率可高达60 %。

SaCas9由1053个氨基酸组成,比SpCas9小。研究人员利用这一点将SaCas9与两个gRNA包装在一个腺相关病毒(AAV)载体上。GUIDE-seq分析表明,SaCas9造成的脱靶显著少于SpCas9。研究指出,SaCas9可以有效用于一系列基因组工程研究,并且具有不容忽视的优势。

信息来源:生物通