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CRISPR基因编辑是一项突破,已用于治疗镰状细胞性贫血、白血病和遗传性疾病等疾病,但它面临的挑战限制了其广泛应用。
找出这些问题的根源后,杜克大学健康中心的一个研究小组找到了一种改进的基因编辑方法,以扩展其功能。
在6月29日在线发表在《细胞化学生物学》杂志上的研究中,研究人员提出了一种识别多种CRISPRRNA变体的新方法,这些变体可以专门针对具有挑战性的DNA区域进行编辑。新方法开放了更多的基因组进行编辑,从而能够修复与更多疾病相关的突变。
“CRISPR很棒,但人类基因组中有很多地方无法很好地编辑,”资深作者、JosephW.和DorothyW.Beard实验外科杰出教授BruceSullenger博士说。在杜克大学医学院。Sullenger也是药理学和癌症生物学、神经外科、细胞生物学和生物医学工程系的教授。
“这项工作从零开始,利用不同CRISPRRNA的大型文库以及信息学来理解和解决这个问题,看看我们是否可以将这些编辑工具带到基因组的更多位置,以便可以根据需要编辑和修复它们,”萨伦格说道。
Sullenger和同事(尤其是第一作者KorieBush博士,他在Sullenger实验室作为研究生发起了这项研究)寻求改进CRISPR所依赖的过程,将RNA引导至DNA上的正确位置并促进删除或修复在那个地区。
通常情况下,引导分子(RNA分子)会出现问题——它可能无法完全正确折叠,或者已损坏,因此无法进行编辑或删除过程。通常,当发生这种情况时,必须将引导RNA更换为新的引导RNA,并且基因组无法定位到正确的位置。
相反,杜克大学团队找到了一种方法来挽救功能失调的指导RNA,该指导RNA实际上有两个必须协同工作的组件:识别DNA靶位点的RNA序列和将酶保持在适当位置以在特定位置切割DNA的支架序列。正确的关口。
他们发现多个RNA序列可以恢复支架的完整性,这表明CRISPR基因编辑技术的适应性比之前认为的要强得多。
布什说:“我们找到了很多方法来改变系统,从而在不同的目标位点产生具有增强编辑效率的组合。”“这个过程比我们想象的更具延展性——我们制造了数十万个引导RNA。如果你需要两个片段才能让这个过程顺利运行,并且你有更多的选择可供选择,你可以找到最有效的组合。”
Sullenger表示,这一发现应该会带来更安全、更有效的CRISPR技术应用治疗方法。
“这就像文字处理的改进,使您能够轻松查找和编辑文本中的任何错误,而不是只能有效地编辑文本的某些部分,”苏伦格说。“特别是与信息学相结合时,它应该会加速疾病治疗的突破。”
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