一种新的精确插入DNA序列的方法,旨在克服当前基因编辑技术的一些关键缺陷 自然通讯. 这项研究的目的是扩大未来修复和恢复一系列严重遗传疾病的基因的机会.
自2013年首次报道细菌CRISPR-Cas9抗病毒防御系统可能被编程用于生物体的基因编辑以来, 科学家们一直在改进这项技术,目标是使治疗遗传疾病成为现实. 在基因破坏和纠正影响单个DNA核苷酸的点突变方面已经取得了进展. 然而, 事实证明,在囊性纤维化等疾病中,精确定向插入DNA序列以纠正基因缺失尤为具有挑战性, 因为目前的技术主要依赖于DNA修复途径,而这些途径对人类组织了解甚少,或无法广泛应用.
在im体育公司的基因组工程部门&D, im体育首页的目标是开发促进基因修复的新方法, 怀着治愈遗传疾病的雄心壮志. 在im体育首页最新的研究论文中 自然通讯, im体育首页报告了DNA插入技术的进展,包括使用非同源端连接(NHEJ) -人类细胞用于日常DNA修复的主要途径.1
介绍PEn -一个新的素数编辑器
im体育首页的靶向DNA插入新方法建立在最近开发的启动编辑技术上,并使用启动编辑核酸酶(PEn)。. 这结合了DNA切割 SpCas9核酸酶与逆转录酶-一种催化RNA转录成DNA的酶. im体育首页表明,这种方法可以利用一系列有效的DNA修复机制,包括NHEJ,它强有力地在DNA双链断裂处引入程序化的小插入.
重要的是, im体育首页已经证明过了, 与传统的CRISPR-Cas9相比, 当Cas9以一种控制不善的方式切割DNA时,PEn不会在目标位点引起大量的意外缺失. 这是因为PEn在成功插入DNA后通过破坏其结合位点有效地破坏了Cas9的切割周期.
经过两年具有挑战性的研究——其中大部分是在COVID-19大流行的苛刻工作条件下进行的——报告了促进基于启动编辑的强大DNA插入的强大策略,这是非常令人满意的, 哪些解决了以前基因编辑技术的缺陷. 例如, 这是替换有缺陷DNA的常用方法, 涉及同源定向修复, 缺点是这种机制在整个细胞周期中都不活跃, 以前使用普遍活跃的NHEJ的尝试通常容易出错.
im体育首页的研究, 由博士后科学家领导, 马丁Peterka, 通过im体育首页实验室非常成功的博士后计划, 支持PEn的精确潜力, 高效DNA插入.