據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)23日報道，美國研究人員在最新一期《分子細(xì)胞》雜志撰文指出，他們發(fā)明了一種新基因編輯技術(shù)，可按時間順序?qū)η懈铧c或編輯點進(jìn)行編輯，有望促進(jìn)癌癥研究等領(lǐng)域的發(fā)展。

基因編輯領(lǐng)域的“當(dāng)紅炸子雞”CRISPR使科學(xué)家能改變細(xì)胞內(nèi)DNA的序列，或添加所需序列或基因。CRISPR使用名為Cas9的酶，這種酶就像剪刀一樣，精確地在DNA內(nèi)相關(guān)位置進(jìn)行剪切。科學(xué)家早在10年前就發(fā)現(xiàn)了CRISPR系統(tǒng)的基因編輯能力，也驚嘆于其能非常簡單地引導(dǎo)CRISPR靶向剪切細(xì)胞內(nèi)幾乎任何DNA序列或靶向細(xì)胞內(nèi)多個不同位點的能力。

最新論文主要作者、伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校醫(yī)學(xué)院生物化學(xué)和分子遺傳學(xué)副教授布拉德利·梅里爾說：“盡管如此，目前我們所用的基于CRISPR的編輯系統(tǒng)存在一個明顯的缺點：所有編輯或剪切都是一次完成，沒有辦法引導(dǎo)它們一個接一個按順序進(jìn)行。”

梅里爾及其同事的新基因工具使用名為向?qū)NA的特殊分子在細(xì)胞內(nèi)傳遞Cas9酶，并確定Cas9擬切割的精確DNA序列。他們稱這種特殊設(shè)計的向?qū)NA分子為“proGuides”，這種分子可以利用Cas9對DNA按時間順序進(jìn)行編輯。

雖然proGuide仍處于原型階段，但梅里爾和同事們計劃進(jìn)一步開發(fā)這一概念，希望研究人員能盡快使用這項技術(shù)。

他說：“能在多個位點按順序激活Cas9為生物研究和基因工程引入了一款新工具。”

他進(jìn)一步解釋說，人類發(fā)育和疾病演化都與時間有關(guān)，但目前對這些過程進(jìn)行基因研究的方法無法有效地與時間因素配合使用。我們的系統(tǒng)能以預(yù)編程的方式進(jìn)行基因編輯，使研究人員能更好地研究對時間敏感的過程，如癌癥是如何從幾個基因突變發(fā)展而來，以及這些突變的發(fā)生順序?qū)膊‘a(chǎn)生何種影響等。

總編輯圈點

雖然CRISPR因其方便好用而著稱，但相對來說還很短的發(fā)展歷史，也意味著這項技術(shù)還有極大的提升空間——譬如說，編輯或剪切必須都一次完成，就是一個不可忽視的問題。受制于此，科學(xué)家們無法一個挨一個地按順序操作，也無法將“時間”這一要素考慮其中。現(xiàn)如今，可“預(yù)編程”的基因魔剪概念出現(xiàn)，按時間順序編輯成為了可能，其將進(jìn)一步推動了人們?nèi)チ私饣蛲蛔儼l(fā)生順序與多種疾病之間的密切關(guān)系。(劉霞)