斯坦福创建CasMINI基因编辑系统

2021-12-14 15:39:12   编辑:郑婕弘
导读 研究人员创建了一个显着更小的 CRISPR 基因编辑系统版本,他们称之为 CasMINI。CRISPR长期以来一直用于基因编辑,就像分子剪刀一样工作

研究人员创建了一个显着更小的 CRISPR 基因编辑系统版本,他们称之为 CasMINI。CRISPR长期以来一直用于基因编辑,就像分子剪刀一样工作。传统的 CRISPR 具有多种功能,可以用作切割器,或者在更高级的技术中,可用于编辑、标记或用作成像器。虽然今天有许多不同的 CRISPR 系统在使用,但斯坦福大学的研究人员表示,它们都太大了,无法轻松地直接传递到生物体、细胞和组织中。

相反,研究人员创建了一个新的、更小的基因编辑系统,他们称之为 CasMINI。它明显小于其他 CRISPR 系统,例如使用 1000 个氨基酸的 Cas9 和使用 1500 个氨基酸的 Cas12a。相比之下,CasMINI 只有 529 个氨基酸。然而,尽管体积小得多,但实验表明 CasMINI 能够像其他较大的 CRISPR 系统一样编辑遗传密码。

其显着较小的尺寸使其能够更容易地直接输送到人体细胞中。因此,研究人员认为它可以成为治疗多种疾病的工具,包括导致器官退化和遗传疾病的疾病。为了创建明显更紧凑的系统,项目研究人员从 CRISPR 蛋白 Cas12f(也称为 Cas14)开始。选择这种蛋白质是因为它含有 400 到 700 个氨基酸,从一开始就比其他系统小。

使用 Cas12f 的一个挑战是,由于它起源于单细胞生物,因此不太适合用于人类细胞。为了使其在人体内发挥作用,Xiaoshu Xu 在蛋白质中使用了大约 40 个突变,使其绕过了使蛋白质难以在细胞内找到目标的限制。该团队花了一年时间使用生物工程进行各种迭代,最终,一些工程蛋白质开始开启。

在多次迭代中,研究人员通过寻找一种工作变体来提高蛋白质的性能,该变体可以通过激活其基因组中的绿色荧光蛋白使人类细胞变绿。一开始,该团队只看到一两个细胞发出绿色光,但最终,在显微镜下观察时,大多数细胞都是绿色的。

研究人员发现 CasMINI 可以与研究人员测试的几乎所有基因一起工作。目前,该团队正在与其他科学家合作,将 CasMINI 用于基因治疗。

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