权威期刊发布CRISPR新改良

　　

生物通报道：细菌一直在与病毒或入侵核酸进行斗争，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。规律成簇的间隔短回文重复CRISPR与内切酶Cas9的组合，可以在引导RNA的指引下，靶标并切割入侵者的遗传物质。

2012年研究者们利用这一特点，将CRISPR系统发展成了强大的基因组编辑工具。该系统使用简单而且扩展性强，很快便成为了生物学领域的香饽饽。2015年基因组编辑热潮在持续发酵，CRISPR/Cas9仍旧是最引人注目的话题之一，相关论文被大量下载和引用。

日前，斯坦福大学和安捷伦公司的研究团队进一步改良了CRISPR/Cas9系统。他们对人工合成的sgRNA进行了化学修饰，成功增强了CRISPR/Cas9在人类原代细胞中的基因组编辑效率。这一成果发表在六月二十九日的Nature Biotechnology杂志上，文章通讯作者是斯坦福大学的Matthew H Porteus和安捷伦公司的Laurakay Bruhn。

几乎所有实验室都可以很方便的进行CRISPR基因组编辑，你只需要在自己感兴趣的细胞或生物中表达Cas9内切酶和引导RNA（gRNA）。内切酶Cas9会在gRNA的指导下引入位点特异性的双链断裂，然后细胞通过同源重组进行修复，最终改写基因组的特定位点。细胞修复DNA双链断裂主要有两种途径：非同源性末端接合（NHEJ）和同源介导修复（HDR）。CRISPR/Cas9主要依赖于HDR，但HDR比NHEJ的效率低很多，这大大影响了CRISPR/Cas9的编辑效果，阻碍了这一技术的广泛应用。（延伸阅读：CRISPR只是基因组编辑？你已经OUT了）

研究人员合成了sgRNA并对其进行了化学修饰。随后他们在人类原代T细胞和CD34+造血干细胞中进行了基因组修饰。研究显示，经过修饰的sgRNA可以大大提高CRISPR/Cas9的编辑效率。

研究指出，将经过化学修饰的sgRNA与Cas9 mRNA（或蛋白）共同送入细胞是构建高效CRISPR-Cas系统的有效途径，而且可以避免与DNA递送有关的毒性。这个简单有效的改良可以使CRISPR-Cas成为更强大的工具，加速这一技术在临床治疗等多个方面的应用。

 

生物通编辑：叶予

生物通推荐原文：Chemically modified guide RNAs enhance CRISPR-Cas genome editing in human primary cells