认识“扇形”,这是复杂生活中发现的第一个类似CRISPR的系统

   日期:2025-06-14     来源:本站    作者:admin    浏览:77    
核心提示:研究人员已经确定了一种与CRISPR相似的新基因编辑系统,这是第一次在生活的所有王国中都存在DNA修改蛋白质。冯张,麻省理工学院

研究人员已经确定了一种与CRISPR相似的新基因编辑系统,这是第一次在生活的所有王国中都存在DNA修改蛋白质。

冯张,麻省理工学院和哈佛大学广泛研究所的生物化学家以及麻省理工学院的麦戈文脑研究所,领导了团队,并以前共同发现了基因编辑潜力 CRISPR-CAS9系统,它充当一种去除DNA部分的“分子剪刀”,从而使基因禁用或允许新基因交换。 

在这一发现之前,仅在细菌和古细菌等简单生物中发现了这样的系统,它们将它们作为一种基本的免疫系统,用于切碎入侵者的DNA。研究人员发现了新发现的系统,即真菌,藻类,变形虫和蛤lam的新发现系统,大大拓宽了使用这些遗传工具的群体。 

“人们已经肯定地说了很长时间 真核生物 [复杂细胞包含核的生物]无法具有类似的系统。” 伊桑·比尔(Ethan Bier),加利福尼亚大学圣地亚哥分校的遗传学家,他在工作中使用了基因编辑,但没有参与研究。比尔告诉《现场科学》:“但这是张实验室的典型聪明才智,证明他们是错误的。”

有关的: CRISPR编辑的小鼠肿瘤。科学家说,总有一天,它可以在人中起作用。 

出版了他们的 第一张纸 在2013年的CRISPR上,张及其同事开始研究这些系统的发展方式。在这项工作中,小组确定了 细菌中的蛋白质类别称为omegas,被认为是CAS9蛋白的早期祖先,即CRISPR系统的“剪刀”。他们开始怀疑Fanzor蛋白(一种欧米茄)也可能正在修饰DNA。

该小组筛选了蛋白质的在线数据库,并惊讶地发现了从真菌分离的样品中的几个, 原生物,节肢动物,植物和 巨型病毒。张说,这种想法是,通过称为水平基因转移的过程,将Fanzor蛋白从细菌散布到复杂生物体中所需的基因。编码为Fanzor蛋白的基因被整合到可旋转元件内的真核生物的基因组中,这意味着可以围绕基因组移动并复制自身的DNA的位。

在实验中,研究人员发现Fanzor蛋白与CRISPR具有一些相似之处。Fanzor蛋白还与Guide RNA相互作用,Guide RNA是一种将蛋白引导到注定要切割的DNA的分子。该分子称为Omegarna,与靶DNA的链补充。当它们匹配时,两个零件将其拉链,Fanzor可以切割DNA。 

该团队在人类细胞中测试了Fanzor系统,但最初发现它在添加或去除DNA位相对效率低,大约12%的时间成功完成了该过程。但是,经过一些创造性的工程来增强和稳定系统,研究人员将效率降至刚刚超过18%。

Bier认为,这种效率低不足为奇,也不是Fanzor不如CRISPR好。他说,科学家已经设计了CRISPR,以便几乎每次都可以做出所需的替代,但是“当然不是那样开始的。”但是Bier补充说,Fanzor很难匹配Cas9,他称之为“对于您想做的事情的类型,最适应性和宽容的蛋白质”。

Fanzor可能会补充CRISPR,它在研究和实验医疗中都使用了,例如 失明癌症。 

张说:“与CRISPR相比,“ Fanzor系统更紧凑,因此有可能更容易地传递到细胞和组织,”他们不太容易意外地降解附近的RNA或DNA&MDASH— 所谓的脱离目标或附带效果。这使Fanzor在使用中很有吸引力 基因疗法

张告诉《现场科学》,他现在很高兴能在新地方寻找类似的系统。

张说:“这项工作确实强调了研究生物多样性的力量。”“在自然界中,可能还有更多的RNA引导系统,这些系统具有未来的基因编辑希望。”

 
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