这种新的基因编辑技术可以与CRISPR竞争

CRISPR并没有得到所有的荣耀。这种新的基因编辑技术使用retrons来解决CRISPR的一些挑战。

嘿,CRISPR,给retrons让路!

一项新的研究证明了一种比CRISPR更有效的基因编辑技术,能够同时进行数百万次基因编辑。该系统使用的是细菌的DNA片段,称为retrons,可能是基因编辑的未来。

挑战:CRISPR Cas9已经成为基因编辑的代名词。但基因编辑技术比CRISPR技术更古老,研究人员并没有止步于此。他们继续寻找能够克服CRISPR困难的基因编辑技术。

CRISPR是一种剪切粘贴基因组编辑器。它的工作原理是充当分子剪刀——使用一种酶(通常是Cas9)切割不需要的DNA片段,然后粘贴到需要的片段上。

尽管它的基因编辑能力受到了赞扬,但仍有挑战需要克服。例如,众所周知,基因编辑技术在错误的地方进行编辑,有时也无法进行所需的编辑。切断DNA可能会有副作用,而且很难同时进行几次编辑。

基因编辑技术的后起之秀——Retrons:哈佛大学的研究小组创造了另一种基因工程系统。

该系统被称为Retron Library Recombineering (RLR),它可以编辑基因组,而不会对DNA链进行任何切割。它也可以快速应用于大组细胞。它是通过在细胞分裂和复制基因组的过程中引入新的DNA序列来做到这一点的,就在细胞分裂之前。

这种很有前途的新基因编辑技术依赖于反转录子——产生单链DNA的细菌DNA片段,用以防御病毒。它确保了预期的DNA序列在细胞分裂后在子细胞中结束。随着细胞通过细胞分裂继续自然复制,正确编辑的细胞比例增加。

“我们认为retrons应该给我们的能力产生ssDNA(单链DNA)细胞内我们想编辑,而不是试图强迫他们从外面进入细胞,而没有破坏天然DNA,这都是非常引人注目的品质,”丹尼尔·古德曼,该研究的作者之一说新的地图集。

该团队通过将抗生素的基因引入细菌来测试E.COLI上的新工具。结果不承受。在20世代之后,90%的人口掺入了引入的基因序列 - 比CRISP更高的速率。

“RLR是一种更简单、更灵活的基因编辑工具,可以用于高度多路复用的实验,它消除了CRISPR经常观察到的毒性,并提高了研究人员在基因组水平上探索突变的能力,”哈佛遗传学家和合著者George Church在一项研究中说声明

RLR的未来:这种新的基因编辑技术立即为研究细菌基因组提供了机会。在未来,它可能被用来治疗抗生素耐药性,或者在动物甚至人类身上作为CRISPR的基因编辑替代品(尽管这还需要证明——细菌与动物细胞非常不同)。

丘奇说:“这项工作有助于建立在其他遗传系统中使用RLR的路线图,这为未来的遗传研究打开了许多令人兴奋的可能性。”

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