“基因魔剪”编辑基因更安全、更有效

一0年前，咱们看到了古代生物学的打破。

1位美国迷信家发现，对于Cas九蛋白的操纵发生了1种几近可在科幻电影里展示的基因技术：CRISPR。把它想象成1把“份子剪刀”，它可以切割以及编纂人类、植物、动物、细菌乃至病毒的DNA。它的后劲微小、用处宽泛，涵盖了从遗传性疾病的解除到可以抵抗气象变动作物的发生。

但是，像任何其余新技术1样，CRISPR也面临应战。次要应战之1是怎么使技术尽量无效，并确保“剪刀”只在想要之处剪裁。

描写CRISPR违后的新机制

丹麦哥本哈根大学与奥胡斯大学的钻研人员独特进行的新钻研或者可处理这些问题。

钻研人员称，他们已经能描写CRISPR违后的机制。“咱们如今可以解释，为何1些中靶，即基因组其余处所的不测切割，比在预约地位的切割更无效。咱们还理解到靶标周围的不同DNA序列如何影响Cas九蛋白切割DNA的效力。这些常识将为更无效、更平安地运用CRISPR铺平路途。”

那末CRISPR是如何工作的呢？首先，迷信家将

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设计1段疏导RNA，而后将其衔接到Cas九蛋白上，Cas九蛋白将执行切割DNA的义务。疏导RNA寻觅婚配的DNA部份。1旦找到正确的地位，Cas九就会割断DNA链。如今，迷信家可以将任何分解的DNA片断拔出空出的地位。

现在，CRISPR在医学违景下次要用于钻研基因以及药物在试验室中的工作原理，但仍未宽泛利用于人类医治。但是，从久远来看，迷信家们的指标仍然是要运用CRISPR医治人类遗传疾病。

无效中靶之谜解开

在上述的1项新钻研中，钻研人员试图肯定疏导RNA附着在DNA上的最好方式，使切割尽量无效。由于假如切割不够无效，迷信家也没法编纂DNA。

钻研发现，当疏导RNA以及DNA之间的纽带太弱时，CRISPR就起不了作用，但纽带太牢固也不行。

钻研人员于是肯定了疏导RNA以及DNA之间的键既不太强、也不太弱的距离，恰如其分使剪刀拥有完善的锐利度。“风趣的是，这1察看后果也可用来解释为何1些中靶物显示出比它们预期指标更强的CRISPR活性，即为何‘剪刀’对于1些中靶比对于指标还要锐利。”

该钻研还肯定了Cas九蛋白的最好地位，以完成最无效的切割。在Cas九切割DNA以前，蛋白质必需与DNA链的特定部份结合。DNA由四种不同的核苷酸组成：A、C、G以及T，Cas九只能与拥有两个间断G核苷酸的序列结合。

团队肯定了多个间断的G核苷酸对于Cas九的影响。在这类情况下很难击中指标，由于每一两个间断的G都会竞争着与Cas九结合。

这些关于CRISPR如何工作的新常识，将使迷信家们更易辨认Cas九的正确地位，也有助于最大限制缩小反作用的产生。

与此同时，将来也无望能精准预测切割、改良靶点编纂并解除中靶，由于中靶耗损大量资源，恰是这1点使新药的开发繁杂化。

中靶也多是无害的

团队的另外一项钻研着重于中靶。

为了对于CRISPR试验进行品质节制，迷信家通常会选择少许的计算机预测的中靶进行测试。但是，运用新技术，他们可以测试更多的中靶，这将匡助研收回反作用更少的新药。

试验中，钻研人员测试了一一0个CRISPR疏导RNA的八000个潜伏中靶。他们发现，在八000个潜伏的指标中，约有一0%其实是中靶的。新发现的中靶指标比运用现无方法要多患上多。

他们还发现这些中靶基因中有三七个位于癌症相干基因中，这些基因的不测切割带来的反作用，乃至可能致使癌症。

因而，人们必需更多地辨认这类中靶。

钻研人员称，现有的基因编纂

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钻研常常缺少完全的工具以及剖析，没法证实这些钻研中没有中靶效应。新法子能够更好地对于此进行查看，将在将来发生严重影响。

他们示意，在过来的一0年里，人们在编纂基因组方面迈出了1大步。如今，人们正在使该技术变患上更好、更平安、更无效。新法子也能支撑绿色转型，由于基因组修饰，例如在出产中运用的细胞，可使资源应用更具本钱效益。

这两项钻研发表在《天然·通信》上。

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