據(jù)英國《自然·通訊》雜志發(fā)表的一篇論文,美國麻省理工學(xué)院—哈佛大學(xué)博德研究所張鋒團(tuán)隊報告了第三個可以編輯人類細(xì)胞基因組的CRISPR-Cas系統(tǒng)。實驗中,CRISPR-Cas12b系統(tǒng)比眾所周知的Cas9,表現(xiàn)出了對靶序列更高的特異性。
CRISPR基因編輯技術(shù)被稱為生命科學(xué)領(lǐng)域的“游戲規(guī)則改變者”,這一突破性技術(shù)通過一種名叫Cas9的特殊編程的酶來發(fā)現(xiàn)、切除并取代DNA的特定部分,因此CRISPR-Cas9是一個多功能基因組編輯系統(tǒng)。
但Cas9卻并非Cas蛋白家族中唯一一種RNA導(dǎo)向的核酸酶(即一種能切割DNA的酶)。除了Cas9之外,研究人員還發(fā)現(xiàn)了Cas12a和Cas12b。Cas12a已被開發(fā)成基因組編輯工具,而Cas12b尚未被完全開發(fā),這其中至少有一部分原因是由于它嗜高溫的特性。
張鋒及其同事對Cas12b進(jìn)行了研究,因為這種蛋白比Cas9或Cas12a更小,更容易通過病毒載體實現(xiàn)細(xì)胞間遞送。但原始結(jié)構(gòu)的Cas12b會切割雙鏈DNA中的非靶標(biāo)單鏈。為了解決這一問題,研究團(tuán)隊對Cas12b重新進(jìn)行了設(shè)計,增強(qiáng)其在人體體溫(37℃)下的活性。與Cas9相比,重新設(shè)計的Cas12b在細(xì)胞培養(yǎng)實驗中對靶序列具有更高的特異性。
研究人員表示,想要將Cas12b改造成和Cas9一樣應(yīng)用廣泛的工具,目前還有很多工作要做,但第三個潛在基因組編輯系統(tǒng)的出現(xiàn),將會給全世界研究人員提供更多選擇。
此前,CRISPR因其巨大的商業(yè)價值引發(fā)了專利大戰(zhàn)。美國專利商標(biāo)局專利審判和上訴委員會2017年2月作出關(guān)鍵裁決之后,加州大學(xué)伯克利分校提起上訴,2018年9月聯(lián)邦巡回上訴法院維持判決,張鋒所在機(jī)構(gòu)繼續(xù)占據(jù)上風(fēng)。(來源:科技日報 張夢然)