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研究人员创造一个明显更小的CRISPR基因编辑系统版本
时间:2021-09-07 15:59:46

研究人员创造了一个明显更小的CRISPR基因编辑系统版本,他们称之为CasMINI。CRISPR用于基因编辑已经有很长一段时间了,其工作方式就像分子剪刀。传统的CRISPR有多种功能,可以用作剪子,或者在更先进的技术中,可以用来编辑、标记,或者用于成像。

虽然今天有许多不同的CRISPR系统在使用,但斯坦福大学的研究人员说,它们都太大,不容易直接送入活的生物体、细胞和组织。

现在,斯坦福研究人员已经创建了一个新的、更小的基因编辑系统,他们称之为CasMINI。它明显小于其他CRISPR系统,如使用1000个氨基酸的Cas9,以及使用1500个氨基酸的Cas12a。相比之下,CasMINI只有529个氨基酸。然而,尽管明显较小,CasMINI在实验中被证明能够像其他较大的CRISPR系统一样编辑遗传密码。

其显著较小的尺寸使其更容易直接进入人类细胞。因此,研究人员认为它可以成为治疗各种疾病的工具,包括那些导致器官退化和遗传性疾病的疾病。为了创建他们明显更紧凑的系统,项目研究人员从CRISPR蛋白Cas12f开始,也被称为Cas14,选择这种蛋白质是因为它包含400到700个氨基酸,使它从一开始就比其他系统小。

使用Cas12f的一个挑战是,由于它源自一个单细胞生物,它并不适合在人类细胞中使用。为了让它在人体中发挥作用,研究人员蛋白质中使用了大约40个突变,使它能够绕过一个限制,该限制使蛋白质难以在细胞内找到其目标。该团队花了一年时间利用生物工程进行各种迭代,最终,一些工程蛋白开始开启。

在多次迭代过程中,研究人员通过寻找一种能够通过激活其基因组中的绿色荧光蛋白而使人类细胞变绿的工作变体来改善该蛋白的性能。一开始,研究小组只看到一两个细胞发绿光,但最终,在显微镜下观察时,大多数细胞都是绿色的。

研究人员发现,CasMINI几乎能与研究人员测试的任何基因一起工作。目前,该团队正在与其他科学家合作,将CasMINI用于基因治疗。

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