CRISPR / Cas9基因组编辑正在迅速改变生物医学研究,但新技术尚未确切。该技术可以无意中在基因组中产生过多或不需要的改变,并产生非靶标基因突变,限制了在治疗应用中的安全性和功效。
现在,Cell发表的一项新研究,马萨诸塞医学院和多伦多大学的研究人员发现了CRISPR / Cas9活性的第一个已知的“关闭开关”,为编辑提供了更大的可控性。
马萨诸塞医学院RNA治疗学院教授Erik J. Sontheimer博士,分子遗传学教授Alan Davidson和多伦多大学生物化学助理教授Karen Maxwell博士鉴定了三种天然产生抑制Cas9酶的蛋白质。这些蛋白质称为抗-CRISPR,具有阻断Cas9核酸酶的DNA切割的能力。
Sontheimer博士说,“CRISPR / Cas9很有用,因为它引入了特定的染色体断裂,可以利用它来创建基因组编辑,但因为染色体断裂可能是有害的,可能持续太长了。现在缺少可靠的方法来关闭Cas9,一旦它已经在细胞开始编辑,如果可以在正确的编辑完成之后关闭,那么问题就解决了。在此,我们报道了第一个已知的Cas9天然活性抑制剂。”
Davidson博士说,“CRISPR非常强大,但我们必须能够关闭它的编辑。这是一个非常基本的工具箱,将会给研究人员更多的信心使用基因编辑。”
CRISPR / Cas9是细菌和古细菌在长期演化过程中形成的一种适应性免疫防御,可用来对抗入侵的病毒及外源DNA。它由两个部分组成:分子刀(Cas9),其有效地切割DNA,但在其天然状态下是闭锁的;RNA导向复合物,找到碱基互补的基因序列时解锁Cas9,从而确定精确的切割位点。这些向导RNA由CRISPR“聚集的规则间隔的短回文重复序列”或CRISPR阵列产生,其含有过去病毒感染的基因组的残余物。通过Cas9核酸酶靶向切割和灭活这些病毒,CRISPR / Cas9为细菌细胞提供适应性免疫防御。
Identification and Validation of Type II-C Anti-CRISPRs
图像来源:Cell
科学家可以用人工向导RNA改编CRISPR / Cas9,可以在哺乳动物基因组内切割序列,并且能够将新的基因片段精确插入到细胞中。一种简单而有效的编辑基因组的方法,CRISPR / Cas9正在改变生物医学研究,使其更容易灭活或编辑细胞系中的基因进行研究。它还简化了可用于研究人类疾病的动物疾病模型的创建。过去需要几个月或几年的工作现在可以在几个星期内完成。
尽管CRISPR / Cas9具有强大的功能,但它并不精确。有时,用于操纵切割酶进入基因组中正确位置的向导RNA,也将酶靶向相似但不相同的其他序列。这些错配的位点,其可以在组成人类基因组的60亿个核苷酸中发生多达100次,有时也可以被切割,导致非预期的损伤。
在许多CRISPR / Cas9的应用中,包括那些处于治疗发展中的应用,存在被靶向编辑的特定细胞类型、组织或器官,因为这是疾病表征或者可以被治愈的地方。
“在这些情况下,CRISPR / Cas9可能进入预期的细胞,但是它也可能进入其他辅助细胞、组织或器官。这些辅助细胞、组织或器官中的Cas9活性最好时是无用的,最坏时是风险”Sontheimer说,“但是如果你可以建立一个关闭开关,保持Cas9除了在预期的目标组织中有活性之外无活性,那么组织特异性将提高。
Sontheimer表示,在Cell上发表的新文章,不仅鉴定了Cas9的”关闭开关“,而且它也表示Cas9抑制剂天然存在,可以被鉴定和充分利用。不同的细菌产生不同形式的Cas9,不同的Cas9可以在基因组编辑中各有不同的有用性质,所以在工具箱中已经有几个Cas9,当然还会有更多,我们现在已经证明这种抑制剂在自然界中存在,并且提供了一个可能的策略来找到它们。
来源:生物360 作者:pippi
为你推荐
资讯 恒瑞医药携64项创新成果亮相 ESMO,持续探索肿瘤治疗新路径
2026 年 10 月 27 日,2026 年欧洲肿瘤内科学会(ESMO)年会近日于西班牙马德里圆满举办。
2026-10-27 16:27
资讯 君赛生物TIL疗法诺吉仑赛注射液申报上市
根据君赛生物消息,10月23日(西班牙当地时间),在欧洲肿瘤内科学会(ESMO)上,君赛生物以最新突破摘要(Late-Breaking Abstract, LBA) (LBA55) 口头报告形式公布诺吉仑赛...
2026-10-27 15:24
资讯 取消2个国家集采药品中选资格并将相关企业列入违规名单
近期,2家国家组织药品集采中选企业未能按集中带量采购协议供应约定采购量,经相关部门约谈督促,仍无法满足医疗机构需求。
2026-10-27 12:00
资讯 加速“从展台到患者”,吉利德创新成果集中亮相第九届进博会
在500平方米展台上,吉利德将集中展示其在HIV、肝脏疾病、肿瘤及抗真菌等领域的全球创新成果,以及多款创新疗法从“展品”走向临床、惠及中国患者的最新进展,更将带来携手多方...
2026-10-26 19:29
资讯 国家药监局批准创新医疗器械人类3号和10号染色体异常细胞检测试剂盒上市
近日,国家药品监管局批准了珠海圣美生物诊断技术有限公司人类3号和10号染色体异常细胞检测试剂盒(荧光原位杂交法)创新产品注册申请。
2026-10-26 17:50
资讯 研发成果持续落地,华东医药四项研究集中入选ESMO 2026
其中,ROR1靶向抗体偶联药物(ADC)HDM2005在转移性去势抵抗性前列腺癌与非霍奇金淋巴瘤两个方向各有一项Ⅰ期研究入选,FGFR2b靶向 ADC HDM2020报告Ⅰ期剂量递增阶段结果,独...
2026-10-26 16:47
资讯 国家药监局优先审评批准1类创新药阿舒克森片上市
近日,国家药品监督管理局通过优先审评审批程序,批准Bayer AG申报的1类创新药阿舒克森片(商品名称:舒华博)上市。
2026-10-26 16:32
资讯 国家药监局、国家海关总署增设云南省清水河、猴桥口岸,广西钦州港口岸为药材进口边境口岸
近日,国家药监局、国家海关总署增设云南省清水河、猴桥口岸,广西钦州港口岸为药材进口边境口岸。
2026-10-26 15:35
资讯 英飞凡联合安泰适一线治疗广泛期小细胞肺癌 Ⅲ期临床试验结果发布
DeLLphi-305 Ⅲ期临床试验结果显示:英飞凡联合安泰适一线治疗广泛期小细胞肺癌,将死亡风险降低58%
2026-10-26 14:01
资讯 英国成立国家级人工智能生物安全实验室
据英国内阁办公厅周六发布公告,英国将设立一个国家级人工智能(AI)生物安全实验室,以帮助加强其应对新出现生物威胁的防御能力。该实验室将由OpenAI、Anthropic与Google DeepMi...
2026-10-26 12:03
资讯 国家癌症中心最新研究:20-39岁,甲状腺癌发病率居首位,乳腺癌居女性死亡率首位
近日,国家癌症中心最新发布《2024年中国人群恶性肿瘤发病与死亡年龄特征分析》,该为最新关于全国癌症分布的数据分析。
2026-10-25 20:38
资讯 国务院常务会议 研究统筹人口与经济社会发展有关工作
要加快建设生育友好型社会,持续完善婚嫁、生育、养育、教育等政策,优化面向家庭的财税、社保、住房等支持举措,努力稳定新出生人口规模。
2026-10-25 14:19
资讯 再鼎医药配售融资2.41亿美元
10月23日,再鼎医药发布公告,再鼎医药与投资者订立证券购买协议,以每股ADS 22 04美元的价格发行1134万股美国存托股份,净筹约2 41亿美元(折合人民币约14 74亿元)。
2026-10-23 13:29
资讯 百奥泰拿下全球重磅药物首仿
10月23日,百奥泰的发布公告,近日公司收到国家药监局核准签发的关于司库奇尤单抗注射液(BAT2306,商品名:优卓美)的《药品注册证书》。
2026-10-23 11:36








