科学家开发了一种名为CasMINI的CRISPR工具,能更容易地进入人类细胞

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据外媒报道,CRISPR基因编辑系统通常跟Cas9蛋白相关,但这并不是唯一的选择。斯坦福大学的科学家现在开发了一种名为CasMINI的CRISPR工具,其使用了一种更小的蛋白质,它应该能更容易地进入人类细胞。

CRISPR是一项在活细胞中进行精确基因编辑的强大技术。该工具使用酶来切断目标DNA序列–如那些跟疾病有关的序列-并使用更有用的东西替换它们。在过去十年左右的时间里,这种方法在治疗广泛的遗传疾病、改良作物和牲畜、控制害虫或控制微生物方面显示出了令人难以置信的前景。

最常用的酶是Cas9,但其他酶如Cas12a、Cas12b、Cas3和CasX也显示出前景。问题是,它们的效率在某种程度上受到了它们相对较大的尺寸的限制,这使得机器更难挤进细胞并开始工作。因此,在这项新研究中,斯坦福大学的研究小组着手设计一个微型CRISPR系统。

该团队的新型CasMINI仅由529个氨基酸组成,比其他Cas酶的一半还小,后者通常含有1000到1500个氨基酸。即使是之前最小的CasX,仍有近1000个。

当然,如果您的新系统不能正常工作,那么大小就不重要了。但当该团队在实验室对哺乳动物细胞进行测试时,发现它在删除、激活和编辑DNA方面跟其他Cas酶一样有效并且更容易进入细胞。

但也许关于CasMINI最令人印象深刻的是,它是从一种叫做Cas12f的不起作用的天然蛋白质中改良而来的。这是制造更小CRISPR酶的一个有趣的起点,因为它只有400到700个氨基酸,但之前的测试显示在人类细胞中没有活性。这是最有可能的,因为它起源于被称为古生菌的微生物,这种微生物的基因组比人类简单得多。

因此,斯坦福大学的研究小组检查了这种酶的结构并检查了40种不同的突变,据悉,这些突变可以使它在保持小体积的同时更有效。果然,经过几年的迭代,他们最终得到了一个运行良好的版本。

研究小组表示,这一进展不仅有助于提高CRISPR的有效性还可能导致缩小RNA系统的新方法如用于开发COVID-19 mRNA疫苗的方法。

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