潛在的CRISPR替代性基因編輯工具在動(dòng)物體內(nèi)自然出現(xiàn)
過去十年，CRISPR-Cas9一直是家喻戶曉的基因工程工具，但可能還有其他更好的方法。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們現(xiàn)在展示了一種名為Fanzor的替代品，它在動(dòng)物中自然存在，所以可能更適合人類使用。
CRISPR基因編輯系統(tǒng)最初是從細(xì)菌中分離出來的，細(xì)菌使用一種叫做Cas9的酶來剪掉病毒的一部分DNA，并將其儲(chǔ)存起來，以幫助它們?cè)谖磥淼钟@種感染。2012年，科學(xué)家們?nèi)〉昧酥Z貝爾獎(jiǎng)的發(fā)現(xiàn)，即這一過程可以被劫持來編輯活細(xì)胞中的DNA，此后被用來治療疾病，種植更好的作物，以及調(diào)整細(xì)菌來做一些重要的事情。
正如CRISPR迄今為止所取得的成功一樣，科學(xué)家們想知道在我們的一些近親中是否有其他類似的系統(tǒng)在發(fā)揮作用--畢竟在生命之樹上，細(xì)菌離我們是最遠(yuǎn)的。而現(xiàn)在，麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一組蛋白質(zhì)，它們以同樣的方式發(fā)揮作用，但區(qū)別在于可以在動(dòng)物身上實(shí)現(xiàn)。
這一突破始于該團(tuán)隊(duì)之前的工作，當(dāng)時(shí)在細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了一類名為OMEGA的新的DNA切割酶。在該研究中，研究人員注意到OMEGAs和一組稱為Fanzor的蛋白質(zhì)之間的相似性。重要的是，F(xiàn)anzor蛋白出現(xiàn)在真核生物中，真核生物是包括動(dòng)物以及人類在內(nèi)的生命領(lǐng)域。
在新的研究中，該團(tuán)隊(duì)從真菌、藻類、變形蟲和蛤蜊中分離出Fanzor，并調(diào)查了它們的生化作用，這些蛋白質(zhì)被發(fā)現(xiàn)使用附近的被稱為ωRNAs(ω-RNAs)的RNA片段來切割DNA。這標(biāo)志著這種機(jī)制首次在真核生物中被發(fā)現(xiàn)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)anzor蛋白是在"跳躍基因"內(nèi)編碼的--那些可以比其他基因更自由地移動(dòng)，這表明，它們最初是在非常遙遠(yuǎn)的過去從細(xì)菌中轉(zhuǎn)移過來的。
在接下來的測(cè)試中，科學(xué)家們調(diào)查了Fanzors作為基因編輯工具在人類細(xì)胞中的功能如何。它能夠在基因組中可編程的地方插入和刪除基因，效率約為18%，這比CRISPR低得多，但后者已經(jīng)建立起了十年的技術(shù)改進(jìn)。另一方面，F(xiàn)anzor在選擇性方面優(yōu)于CRISPR，它在切割目標(biāo)DNA時(shí)不會(huì)損壞附近的片段。
該團(tuán)隊(duì)說，F(xiàn)anzor蛋白可能成為基因編輯工具箱中的一個(gè)關(guān)鍵工具，它的發(fā)現(xiàn)表明還有更多隱藏在外面的東西有待發(fā)現(xiàn)。
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