据外媒报道,我们已经看到了CRISPR基因编辑方法的一些最新改进,从增强的精确度到阻止该过程的新技术。但是尽管有这些创新,该技术通常一次只能编辑一个基因。来自苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的科学家们首次展示了一种新的CRISPR方法,它可以同时编辑数十种基因,从而实现更大规模的细胞重编程。
在最近发表在《自然-方法》杂志上的一篇论文中,一个由ETH科学家组成的团队证明他们的新基因编辑过程可以同时编辑25个不同的目标位点。科学家称这种新技术不一定限于25个目标,但理论上可以增加到数百个同时进行的基因编辑。
“感谢这种新工具,我们和其他科学家现在可以实现我们过去梦寐以求的目标,”来自ETH Zurich的Randall Platt说。“我们的方法首次使我们能够在一个步骤中系统地编辑整个基因网络。”
该技术不是使用在大多数CRISPR工作中使用的传统Cas9酶,而是利用鲜为人知的Cas12a酶。之前的研究已经揭示了Cas12a酶在识别靶基因方面的能力稍微精确一些。然而,新的研究表明,与Cas9相比,Cas12a还可以处理更短的RNA“地址”分子。
一般的CRISPR-Cas技术使用预先设计的RNA序列(称为向导RNA)在DNA序列中靶向其靶标。该RNA分子的功能类似于地址标签。该新技术涉及设计新的质粒或环状DNA分子,其可以容纳许多不同的RNA地址标记。Cas12a酶的优势之一是能够有效读取较短的RNA“地址”序列。“这些序列越短,它们就越适合质粒,”Platt解释道。
基因以极其复杂的方式相互作用。因此,当我们知道某种疾病仅由一种基因引起时,单基因编辑可能是有用的,但许多疾病的现实情况要复杂得多。这项创新的新技术现在允许科学家通过在一个步骤中影响大量基因来探索广泛的遗传相互作用。