crispr可以编辑病毒基因组吗?
Crispr可以编辑病毒基因组
10年前,当研究人员开始分析细菌和古细菌中一种名为CRISPR的结构时,他们没有想到这会给基因编辑世界带来一场风暴。在过去的一年半时间里,CRISPR方法迅速席卷了整个动物王国,成为DNA突变和编辑的“即时”技术——迄今为止它几乎可以在所有实验细胞类型中工作,包括人类细胞、小鼠、斑马鱼和果蝇细胞;这个技术也很容易操作。两个研究小组已经使用CRISPR分析了人类细胞中几乎每一个单一的突变(详细报告Science: CRISPR/CAS9加速基因挖掘;科学:张峰建立CRISPR/Cas9人类细胞敲除系统)。就在最近,CRISPR还帮助研究人员完成了一只特殊基因破坏的工程猴,这一壮举之前已经在小鼠中实现,但在灵长类动物中没有实现(细胞详细报道:中国科学家利用CRISPR/Cas9技术构建基因工程猴)。
CRISPR本身是一种防御系统,可以保护细菌和古细菌细胞免受病毒的侵害。这些生物基因组中的CRISPR位点可以表达与入侵病毒基因组序列相匹配的小分子RNA。当微生物感染其中一种病毒时,CRISPR RNA可以通过互补序列与病毒基因组结合,并表达CRISPR相关的酶,即Cas。这些酶是核酸酶,可以切割病毒DNA,阻止病毒完成功能。
将CRISPR/Cas系统应用于其他非细菌细胞需要满足两个条件:一个是用Cas酶切断目标DNA,比如目标基因中的DNA片段,另一个是一种叫做靶向RNA (gRNA)的RNA分子,可以通过互补作用与目标结合。GRNA是细菌细胞中CRISPR RNA的较短版本,可以与Cas形成复合物,引导Cas到达正确的剪切位点。然而,研究人员也可以通过结合其他成分或改变Cas的活性来调整该工具在基因校正和基因调控中的作用。