麻省理工科学家发现“升级版”Cas9酶
小编为您收集和整理了麻省理工科学家发现“升级版”Cas9酶的相关内容:CRISPR基因组编辑系统已成为医学研究中非常重要的工具,并最终可能在农业、生物能源和粮食安全等领域产生重大影响。然而,尽管基因编辑工具取得了相当大的成功,但CRISPR-Cas9在基因组上的编辑范围
CRISPR基因组编辑系统已成为医学研究中非常重要的工具,并最终可能在农业、生物能源和粮食安全等领域产生重大影响。然而,尽管基因编辑工具取得了相当大的成功,但CRISPR-Cas9在基因组上的编辑范围仍然有限。
CRISPR-Cas9系统需要Cas9酶在引导RNA(gRNA)的指引下负责切割特定的DNA序列。其中,Cas9酶依赖于靶位点侧翼的特定序列,称为原型间隔区相邻基序或PAM,以允许其识别靶位点。
例如,最广泛使用的Cas9酶——酿脓链球菌(SpCas9)的PAM序列,需要靶位点下游的一个5'-NGG-3'基序,显著限制其可靶向的位置数量(大约是基因组上约9.9%的位点)。
近日,麻省理工学院的科学家开发了更通用的CRISPR系统,一种PAM限制性要求更低的“升级版”Cas9酶,能靶向几乎一半的基因组序列,显著扩大了CRISPR的应用潜力。该研究于10月24日刊登在ScienceAdvance上。
领导这项研究的JosephJacobson博士说:“CRISPR就像一个非常准确和高效的邮政系统,只要邮政编码以零结尾,你就可以到达想要去的任何地方。因此它非常准确和具体,但同时也限制了你可以去的地点数量。”
为了开发更通用的CRISPR系统,研究人员利用了计算算法来对细菌序列进行生物信息学检索,以确定是否存在任何类似的Cas9酶,对PAM限制性要求较低。为了进行搜索,研究人员还开发了一种数据分析软件工具,他们称之为SPAMALOT(通过目标对齐搜索PAM)。
在此之前,虽然科学家们已经对许多Cas9同源物进行了测序,但只有屈指可数的链球菌直系同源物被鉴定或功能验证。
本次研究中,来自犬链球菌(S.canis)的Cas9酶(ScCas9)脱颖而出。ScCas9是一种高度相似的SpCas9直向同源物,与已经广泛使用的SpCas9酶非常相似,但它能够靶向其不能到达的基因位点。
研究人员通过使用ScCas9与SpCas9,以及针对具有不同PAM序列的天然基因组基因座(VEGFA)的sgRNA共转染人胚胎肾-293T细胞(HEK293T),来比较它们在人细胞中的PAM特异性。
进一步的研究发现,在所有含5'-NNGN-3'PAM序列的目标位点中,ScCas9-ABE单碱基编辑系统也有显著的碱基编辑效率。
总之,ScCas9可以作为SpCas9用于哺乳动物细胞中的基因组编辑的有效替代物,它对共有的5'-NGG-3'和5'-NNGN-3'PAM序列都具有亲和力。
这意味着,新的CRISPR系统能在基因组上开辟更多的位置,允许其靶向许多先前已经超出系统范围的疾病特异性突变。
例如,一个典型的基因长度约为1000个碱基,如果他们的目的是简单地敲除整个基因,研究人员可以找到许多不同的定位点(PAM序列)。然而,许多疾病,例如镰状细胞性贫血,是由单一碱基的突变引起的,使得它们更难以靶向。
研究人员对先前报道的3个SpCas9高频脱靶位点进行分析,以评估SpCas9和ScCas9对它们的修饰活性。
ScCas9显示3种靶标的靶向活性相当,但在其中2个位点(VEGFA位点3和DNMT1位点4)上的脱靶活性可忽略不计,而在另一个位点(FANCF位点2)的脱靶比率降低近1.5倍。
ScCas9是基础版SpCas9的变体,两者的氨基酸序列非常相似,因此预期它也很容易以重组蛋白的形式进行生产,并且可以直接受益于现在SpCas9的所有开发流程。
Jacobson表示,希望利用他们的技术能够找到进一步扩展CRISPR系统靶向范围、并且不会降低其准确性的其他酶,从而能够追踪基因组上的每个地址。
今年2月,CRISPR领域“大神”D艾薇idR.Liu的团队通过改造,获得了xCas9——可以广泛识别多种PAM序列(包括NG、GAA和GAT),编辑范围至少增加了4倍,可以靶向编辑基因组的1/4区域。
Jacobson等人表示,ScCas9扩展了目前使用的Cas9酶的基因靶向范围。随着进一步的发展,预计ScCas9和其他具有扩展靶向范围的Cas9直向同源物会扩大链球菌Cas9工具包,增强当前的CRISPR系统。
以上就是小编为您收集和整理的麻省理工科学家发现“升级版”Cas9酶相关内容,如果对您有帮助,请帮忙分享这篇文章^_^
本文来源: https://www.tushuolishi.com/a/641fa109d9de7244970122e9.html
相关推荐
热门专题
南北朝的歌妓苏小小,为何年仅二十三岁就凋零了呢?
说起古代四大名妓,相信大家对她们并不陌生,即:北宋时期的李师师、南北朝之际的苏小小、明朝的陈圆圆和清朝初年的柳如是,感兴趣的读者可以跟着途说历史网小编一起往下看。这四大名妓能歌善舞,才艺双绝,被当时之人称古代的青楼名妓是怎么收费的?唐朝身价最高的名妓值多少钱?
今天途说历史网小编为大家带来古代的青楼名妓是怎么收费的?希望对你们能有所帮助。此女堪称是历史上身价最高的青楼名妓,看一眼的价格可以买辆轿车与今天不一样,在古代,开设青楼是属于合法的,在那个时候,逛青楼不仅吕后的外孙女张嫣11岁当皇后,为何到死还是处子之身呢?
在我们现代社会中,已经禁止了近亲结婚,但在中国古代时期,近亲结婚却是一件司空见惯的事情。提到中国古代中的近亲结婚,接下来我们要讲到的这一位女子便是其中的典型,她就是汉惠帝刘盈身边的皇后——张嫣。张嫣本城隍姥爷是怎么来的?城隍的本意是什么?
“城隍”本意是什么?下面途说历史网小编为大家带来详细的文章介绍。千年以前,在我国古代某座城市的一条普通街道上,可能不会有商人的店铺、不会有官府的衙门、不会有烟花柳巷、不会有高门豪宅、不会有佛寺熏风,但一定和珅往灾粮中掺沙子,只是因为他想贪污吗?
可能在很多人的眼里,和珅一直都是一个十恶不赦的贪官形象,而这位乾隆身边的大红人在乾隆刚去世便被嘉庆帝抄了家,据说,抄出来的财富比国库的都多,然而在历史上,和珅并不是一件好事都没有做过,今天途说历史网小编就古代的美女主动献身,为何却往往下场并不好呢?
俗话说女追男,隔层纸,一捅就破,得到容易,男人会不会珍惜,就难说了。但古代的许多美女笃信“万般皆下品,唯有献身高”,大玩轻率献身的两性游戏。孔子的母亲颜徵在,就是个例子。十六七的年纪,闭月羞花似的容貌揭秘:为什么古代青楼女子从来不会怀孕?
古代的青楼女子也分两种,一种样貌出众的女子,这类女子会从小培养,琴棋书画,无所不精,而青楼培养她们的目的,就是为了更好满足那些达官贵人兴致。所以,这类女子待遇会比一般女子的待遇好很多,如果幸运的话,遇李广在边疆驻守时,经历过什么奇幻的故事?
据传说,西汉的著名飞将军李广曾在边疆驻守时经历过这么一段奇幻的故事,感兴趣的读者可以跟着途说历史网小编一起往下看。有一天,李广和他的同伴骑马打猎,突然发现白一只狐在大雪中奔跑。这只狐狸十分可爱,浑身雪白色揭秘:古代大户人家买一个丫鬟需要花多少银子?
可以说,在旧社会,老百姓就算是卖儿卖女也不一定能得到温饱。一旦将儿女们卖给别人,那么,他们将会世世代代为人奴仆,没有自己的人身自由,生活会很凄惨。一般,男孩子会被卖去当小厮,女孩子则会被卖去当丫鬟。在笮融曾经杀过自己的恩人,为何后世却得到佛教的追捧
三国乱世英雄辈出,同样也有许多小人,其中笮融就是这样的一类人,更是被称为三国时最卑鄙的将领,接下来听听途说历史网小编讲一讲他的一些故事。在很早之前,徐州牧陶谦很信任笮融,还让笮融担任下邳的国相,甚至还让其