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工欲善其事,必先利其器——基因编辑工具的开发

点击次数:252 发布时间:2020-06-24

 

基因编辑已经被越来越广泛的用于生物学的研究和应用当中,例如合成生物学,基因治疗,药物靶点发现,mRNA剪接,蛋白定向进化等等。我们在使用各种各样的基因编辑工具时,不禁感叹这些工具是多么的精巧绝伦。但科研人员发现基因编辑工具,改进这些工具的功能、效率并非易事。高效、精准、便捷的基因编辑工具,一直是人们梦寐以求的科研神器。

 

我们熟知的CRISPR系统,较常听到、常见到的是Cas9蛋白,但Cas蛋白并不是只有Cas9,下图中为Cas蛋白的分类。

 

Cas蛋白功能分类图[1]

 

在如此多的Cas蛋白中,发现如Cas9、Cas12a、Cas13a等可以作为基因编辑工具的,可谓凤毛麟角,少之又少。从1987年报道CRISPR重复序列,到2002年发现Cas4基因具有核酸外切酶功能,直到2012年发现Cas9可以通过RNA介导控制基因组编辑,历经20余年。

 

在CRISPR风靡全球后,对于该系统的开发并未停止,技术大牛们又开发出:

 

  基于CRISPR系统,通过sgRNA介导突变后不具有切割活性的Cas9蛋白(dCas9)对于基因表达进行激活或抑制的CRISPRa和CRISPRi技术;

 

  将失去催化活性的Cas蛋白(dCas)或只有切割一条链活性的Cas蛋白(nCas)和可作用于单链DNA的脱氨酶进行融合,实现对靶点碱基替换的胞嘧啶碱基编辑器(CBE)和腺嘌呤碱基编辑器(ABE)[2]

 

 

工欲善其事,必先利其器。对于基因编辑而言,需要基因编辑工具这个金刚钻。对于基因编辑工具的开发,更需要一把“利器”。Beckman可以为科研工作者提供基因编辑技术与工具开发的整套解决方案。

 

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