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基因组编辑系统CRISPR已经成为医学研究中的一个非常重要的工具,并最终可能在农业、生物能源和粮食安全等领域产生重大影响。
由RNA的短序列引导,靶向系统可以移动到基因组的不同位点,被称为Cas9的DNA切割酶然后进行所需的编辑。
然而,尽管基因编辑工具相当成功,CRISPR-Cas9在基因组上可以编辑的位置数量仍然有限。
这是因为CRISPR需要位于基因组目标位置两侧的特定序列,称为前间区序列邻近基序(protospacer adjacent motif, or PAM),这是一种见于crRNA分子的短核苷酸基序,可以被Cas9蛋白特异性识别并切割。
例如,最广泛使用的CAS9酶,Streptococcus pyogenes Cas9 (SPCAS9),需要两个G核苷酸作为其PAM序列,显著地限制其靶位点的数目,至基因组上约9.9%的位点。
现在,麻省理工学院媒体实验室的研究人员,由媒体艺术与科学教授、分子机器研究小组负责人约瑟夫·雅各布森(Joseph Jacobson)带领,已经发现了一种Cas9酶,它可以瞄准基因组上几乎一半的位置,大大拓宽了它的潜在用途。他们在科学进展中报告了他们的发现。
他们发现最成功的一种酶,来自Streptococcus canis(ScCas9),与已经广泛使用的Cas9酶非常相似。这种酶看起来与最初发现的酶几乎相同。但它能够靶向那些常用酶不能识别的DNA序列,不是两个G核苷酸作为其PAM序列,新的酶只需要一个G,因此编辑的基因组位置数目大大增加。
https://www.sciencedaily.com/releases/2018/10/181024142610.htm
Pranam Chatterjee, Noah Jakimo, Joseph M. Jacobson. Minimal PAM specificity of a highly similar SpCas9 ortholog. Science Advances, 2018; 4 (10): eaau0766 DOI: 10.1126/sciadv.aau0766
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