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科学家为DNA靶向设计了新的CRISPR平台

2019-02-18 10:03:24 • 来源：

包括首先利用革命性CRISPR-Cas9和其他系统进行真核生物(包括动物和植物)基因组编辑的科学家的团队设计了另一种名为Cas12b的CRISPR系统。与CRISPR-Cas9系统相比，新系统提供了改进的功能和选项。在今天发表在Nature Communications上的一项研究中，麻省理工学院和哈佛大学博士研究所和麻省理工学院麦戈文脑研究所的冯章及其同事与美国国立卫生研究院的共同作者Eugene Koonin证明了新的酶可以被设计用于靶向并精确切割或编辑人类细胞的基因组。与Cas9(SpCas9)相比，来自Bacillus hisashii(BhCas12b)的Cas12b的高靶特异性和小尺寸使得该新系统适用于体内应用。该团队现在正在广泛提供CRISPR-Cas12b用于研究。

科学家为DNA靶向设计了新的CRISPR平台

该团队此前已将Cas12b(当时称为C2c1)鉴定为2015年三种有前景的新型CRISPR酶之一，但面临一个障碍：因为Cas12b来自嗜热细菌 - 它们生活在炎热的环境中，如间歇泉，温泉，火山和深层海热液喷口 - 这种酶自然只能在高于人体温度的温度下工作。

“我们寻找大自然的灵感，”张说。“我们想要创造一种可以在较低温度下运行的Cas12b版本，因此我们扫描了数千种细菌基因序列，研究可以在哺乳动物环境的较低温度下繁殖的细菌。”通过对天然多样性的探索和对有希望的候选酶的合理工程的结合，他们产生了能够有效编辑原代人T细胞中基因组的Cas12b版本，这是针对或利用免疫系统的治疗剂的重要的初始步骤。“这进一步证明有许多有用的CRISPR系统等待被发现，”人类前沿科学项目研究员张实验室的博士后乔纳森斯特雷克说，该研究的第一作者。

该领域正在迅速发展：由于Cas12b酶系列于2015年首次被描述并被证明是RNA指导的DNA核酸内切酶，因此几个研究小组一直在研究这一类酶。2017年，来自加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna实验室的一个研究小组报告说，来自酸性脂环酸芽孢杆菌的Cas12b可以在体外介导DNA的非特异性侧枝切割。最近，北京中国科学院的一个研究小组报告说，另一种来自酸性脂环酸芽孢杆菌的Cas12b被用来编辑哺乳动物细胞。

Broad Institute和麻省理工学院正在广泛分享Cas12b系统。与早期的基因组编辑工具一样，这些小组将通过质粒共享网站Addgene上的张实验室页面免费提供该技术用于学术研究，张实验室已经与近2,400个实验室的研究人员共享试剂超过52,000次。在62个国家加速研究。

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