“基因魔剪”新系统无需断链编辑基因

英国《自然》杂志12日在线发表的论文称，美国科学家团队开发出一种完全可编辑的CRISPR-Cas基因组编辑系统，其可以介导DNA精准插入基因组。该方法无需在靶DNA中产生双链断裂，避免了由此导致的遗传编码的非预期改变。

CRISPR-Cas系统又称“基因魔剪”，自问世以来迅速成为生物科学领域的游戏规则改变者。不过，传统的CRISPR-Cas基因组编辑系统，要利用一个向导RNA将细菌蛋白质靶向定位到需要改变的特定基因组位点。这种系统通过造成DNA的双链断裂来插入新的遗传信息。然而修复双链断裂所需的机制，有时候很容易出错，这几乎成为阻碍CRISPR-Cas技术发展的绊脚石。

此次，美国哥伦比亚大学科学家萨姆·斯登伯格及其同事证明，一种源自霍乱弧菌（Vibrio cholerae）的CRISPR-Cas系统，可以在不产生双链断裂的情况下实现DNA的插入。

研究人员发现，一种Tn7样转座子编码的蛋白质，能够利用向导RNA和CRISPR系统Cascade复合物，帮助介导转座子序列直接整合到大肠杆菌的基因组中。CRISPR系统参与了促进转座子在基因组内的扩散——这一过程也被称为“跳跃”，其促进了科学家对转座过程的全新认识。

此外，研究人员表示，该系统还为提高CRISPR基因组编辑特异性提供了一种全新替代方式，未来这一系统将可用于基因疗法以及作物工程等同类领域。这项研究同时有助于加深科学家对CRISPR机制的进一步理解，提高基因编辑的效率。