2007年，基因編輯工具，即所謂的基因剪刀CRISPR的推出，是醫(yī)學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)的一場(chǎng)革命。但即使觀點(diǎn)很好，CRISPR的推出也伴隨著爭(zhēng)論，尤其是關(guān)注道德問(wèn)題和技術(shù)的準(zhǔn)確性和副作用。
然而，發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的一項(xiàng)新的研究細(xì)胞描述了CRISPR技術(shù)之一，即所謂的Cas12a是如何工作的——從諾和諾德基金會(huì)中心的研究人員對(duì)蛋白質(zhì)的研究一直下降到分子水平。這使得微調(diào)基因編輯過(guò)程只達(dá)到預(yù)期效果成為可能。
“如果我們將CRISPR與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行比較，我們所做的只是制作一個(gè)完整的發(fā)動(dòng)機(jī)3D圖，以了解其工作原理。諾和諾德基金會(huì)蛋白質(zhì)研究中心的吉列爾莫蒙托亞教授說(shuō)，這些知識(shí)將使我們能夠微調(diào)CRISPR發(fā)動(dòng)機(jī)，并使其以各種方式工作——作為一級(jí)方程式賽車和越野卡車。
分子膜
研究人員使用所謂的低溫電子顯微鏡繪制技術(shù)地圖。最近在哥本哈根大學(xué)開設(shè)的cryoEM工廠建立了最先進(jìn)的技術(shù)，當(dāng)CRISPR-Cas12a切割DNA鏈時(shí)，研究人員可以拍攝不同形狀的分子。
他們將其與稱為“單分子FRET”的熒光顯微鏡結(jié)合起來(lái)，直接觀察分子的運(yùn)動(dòng)和每種蛋白質(zhì)的事件序列。
此外，這一系列事件向研究人員揭示，CRISPR工具的三個(gè)“部分”必須在形式上發(fā)生改變，才能正確切割DNA。
“我們的新研究顯示了導(dǎo)致基因組中基因編輯的事件的精確序列。這三個(gè)“碎片”變了，就像機(jī)場(chǎng)安檢一樣工作。你必須完成所有的檢查，并按照正確的順序繼續(xù)，”化學(xué)系和納米科學(xué)中心的副教授尼科斯哈扎吉斯說(shuō)。
編輯比預(yù)期的多根據(jù)研究人員的說(shuō)法，他們的新發(fā)現(xiàn)可以解釋為什么CRISPR技術(shù)對(duì)基因組有副作用。一旦脫氧核糖核酸鏈被切斷，三個(gè)“安全檢查”仍然開放。
這可能會(huì)導(dǎo)致這一過(guò)程持續(xù)的時(shí)間比預(yù)期的要長(zhǎng)，因?yàn)榛蚓庉嫳澈蟮臋C(jī)制會(huì)繼續(xù)運(yùn)作，并可能導(dǎo)致基因變化。
然而現(xiàn)在，研究人員希望他們的新知識(shí)可以結(jié)束這種情況。他們認(rèn)為它可以用來(lái)立即微調(diào)基因編輯技術(shù)。
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