Molecular Cell新的基因编辑工具允许编辑随编程时间推进

　　研究人员发现了一种新的基因编辑技术，这种技术允许随着时间的推移进行顺序切割或编辑。

　　

伊利诺伊大学芝加哥分校的研究人员发现了一种新的基因编辑技术，这种技术允许对一段时间内的连续切割或编辑进行编程。

CRISPR是一种基因编辑工具，允许科学家改变细胞中的DNA序列，有时还可以添加所需的序列或基因。CRISPR使用一种名为Cas9的酶，它的作用就像剪刀一样，精确地在DNA中所需的位置进行切割。一旦切割完成，细胞修复DNA断裂的方式就会受到影响，从而导致DNA序列的不同变化或编辑。

CRISPR系统的基因编辑功能的发现是在20世纪10年代早期被描述的。仅仅几年时间，科学家们就迷上了如何轻松地引导CRISPR瞄准几乎所有的目标一个细胞中的任何DNA序列，或在一个实验中针对一个细胞中的许多不同位点。

“目前基于CRISPR的编辑系统的一个缺点是所有的编辑或剪切都是一次完成的。UIC的Bradley Merrill说，医学院生物化学和分子遗传学副教授，论文的主要作者。

梅里尔和同事的新方法是使用一种称为导向RNA的特殊分子，在细胞内传递Cas9酶，并确定Cas9切割的精确DNA序列。他们称这种特殊设计的导向RNA分子为“proGuides”，这种分子允许使用Cas9对DNA进行程序化的顺序编辑。

他们的研究结果发表在《分子细胞》杂志上。

虽然proGuides仍处于原型阶段，但Merrill和同事们计划进一步发展他们的概念和希望研究人员很快就可以使用这项技术了。

“对Cas9在多个位点的顺序激活进行预编程的能力为生物研究和基因工程引入了一种新的工具，”梅里尔说时间因素是人类发展和疾病进展的关键组成部分，但目前对这些过程进行基因研究的方法不能有效地与时间因素配合使用。我们的系统允许以预先编程的方式进行基因编辑，使研究人员能够更好地研究对时间敏感的过程，如癌症是如何从几个基因突变发展而来，以及这些突变的发生顺序如何影响疾病。”

这项研究得到了美国国家卫生研究院的资助（R21OD027080，F30CA25058和F30HD0938）以及UIC临床和转化科学中心

Journal Reference:

1. Ryan Clarke, Alexander R. Terry, Hannah Pennington, Cody Hasty, Matthew S. MacDougall, Maureen Regan, Bradley J. Merrill. Sequential Activation of Guide RNAs to Enable Successive CRISPR-Cas9 Activities. Molecular Cell, 2021; 81 (2): 226 DOI: 10.1016/j.molcel.2020.12.003

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University of Illinois at Chicago. "New gene-editing tool allows for programming of sequential edits over time: New process uses special molecules called 'proGuides'." ScienceDaily. ScienceDaily, 23 February 2021. <www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210223150847.htm>.

University of Illinois at Chicago. (2021, February 23). New gene-editing tool allows for programming of sequential edits over time: New process uses special molecules called 'proGuides'. ScienceDaily. Retrieved February 24, 2021 from www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210223150847.htm

University of Illinois at Chicago. "New gene-editing tool allows for programming of sequential edits over time: New process uses special molecules called 'proGuides'." ScienceDaily. www.sciencedaily.com/releases/2021/02/210223150847.htm (accessed February 24, 2021).