CRISPR-Cas9像一把小剪刀,在特定的位置剪切和编辑DNA。不过有时候,这把小剪刀的作用显得太微弱了。2019年4月8日Molecular Cell报道,美国密歇根大学和康奈尔大学的研究团队开发出一种新型的CRISPR工具(I型CRISPR-Cas3),能够删除长片段的DNA,其作用效果堪称“DNA粉碎机”。 
  这种新工具使用了另外一种CRISPR系统,与目前广泛使用的CRISPR-Cas9系统不同。不过这两者都来自细菌,正常功能是清除入侵的DNA。I型CRISPR之前从未用于任何真核细胞,它采用一种称为Cascade的核糖蛋白复合物来寻找其靶点,并利用Cas3酶来粉碎DNA。 
  此次,研究者首次利用CRISPR-Cas3在人类细胞中实现了长距离的DNA删除。研究者尝试将细菌的CRISPR组分导入人胚胎干细胞和HAP1细胞系。他们发现,在向导RNA的带领下,I型CRISPR系统成功删除了靶向的DNA区域,大小从几百bp到100 kb不等。 
  文章的两名通讯作者分别是密歇根大学生物化学系的助理教授张燕(Yan Zhang)博士和康奈尔大学分子生物学与遗传学系的教授柯爱龙(Ailong Ke)博士。张燕博士将Cascade-Cas3系统称为“带有马达的DNA粉碎机”,因为它可以沿着DNA链移动一段距离,在移动的同时降解遗传物质。当人们研究不编码任何蛋白质的长链非编码RNA时,这种工具可能特别有用。利用DNA粉碎机,人们可以删除一大段DNA,然后分析其功能表现。此外,Cas3能够沿着染色体移动一段距离,这是目前的Cas9技术无法实现的。而且,无核酸酶活性的Cas3版本(dCas3)也能沿着DNA移动,但缺乏粉碎机的功能,这为长距离的表观基因组改造提供了一个强大的平台。 
  研究者表示,这种新工具及其衍生物也许对疾病治疗有用,不过或许在多年后才能实现。目前,密歇根大学和康奈尔大学已就这一工具申请了一项联合专利。 
  吴晓燕 编译自https://phys.org/news/2019-04-dna-shredder-technique-crispr-scissors.html 
  原文链接:https://www.cell.com/molecular-cell/pdfExtended/S1097-2765(19)30217-5 
原文标题:Introducing a Spectrum of Long-Range Genomic Deletions in Human Embryonic Stem Cells Using Type I CRISPR-Cas 


文章来源:中国科学院成都文献情报中心阅读原文】。感谢您的支持!
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