Nature子刊：新改良打破CRISPR的局限

　　

生物通报道：细菌一直在与病毒或入侵核酸（质粒）进行斗争，为此它们演化出了多种防御机制。CRISPR/Cas适应性免疫系统就是其中之一。在CRISPR和Cas的帮助下，细菌可以经由小RNA分子的引导，靶标和沉默入侵者遗传信息的关键部分。

现在，CRISPR与Cas9的组合已经成为了一个通用工具，被用来对真核生物进行位点特异性的基因组编辑。这种基因组编辑技术更易于操作，也具有更强的扩展性，很快便引起了人们极大的研究热情。

CRISPR/Cas9基因组编辑系统能够在基因组中精确去除或改写基因，但这一技术也存在着一些局限。许多研究者都在努力对CRISPR/Cas进行优化，试图减少它的脱靶效应，拓展它的应用范围。（延伸阅读：张锋博士Nature Methods改良CRISPR筛选技术）

CRISPR/Cas体系包括一个称为Cas9的DNA剪切酶，和一段与目标DNA片段匹配的引导性短RNA（gRNA）。目前的情况是，gRNA一般只能靶标以鸟嘌呤开头的序列。不过Johns Hopkins大学医学院的Vinod Ranganathan及其同事，通过调整gRNA的表达载体打破了这一限制，使其也能靶标以腺嘌呤开头的基因组位点。相关论文发表在八月八日的Nature Communications杂志上。

此前人们普遍是用U6启动子来表达gRNA。在这种情况下，依据碱基互补配对原则，gRNA识别的序列以鸟嘌呤起始，其后跟着20个核苷酸，最后以两个鸟嘌呤结束（GN19NGG）。Ranganathan采用了另一种启动子（H1启动子）来表达gRNA，并在此基础上成功对内源基因进行了编辑。

使用H1启动子时，转录本的第一个核苷酸既可以是鸟嘌呤也可以是腺嘌呤，也就是说CRISPR此时也能靶标AN19NGG这样的序列。据介绍，这种序列在人类基因组中出现的频率比GN19NGG大约高15%，而且许多都位于人类基因和疾病相关的区域。

“我们这项研究，将CRISPR技术在人类基因组和其他真核生物中的可靶标位点增加了一倍多，进一步提高了这一技术的实用性，”作者们在文章中写道。

Donald Zack指出，这一新成果为基因工程等领域带来了更大的灵活性。Vinod Ranganathan是Zack实验室的一名博士后。

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：

Expansion of the CRISPR–​Cas9 genome targeting space through the use of H1 promoter-expressed guide RNAs