科学家开发了“超越CRISPR”的DNA切割新工具

Discovery of the widespread site-specific single-stranded nuclease family Ssn

INRS的一个研究小组已经确定了一个新的酶家族，可以制造精确的……

　　

INRS的一个研究小组已经确定了一个新的酶家族，可以精确地切割单链DNA．

几年前，CRISPR技术的引入标志着科学界的重大突破。CRISPR源自细菌免疫系统的一个组成部分，能够精确切割双链DNA，使科学家能够修改植物、动物和人类的特定基因。这种精确性使CRISPR成为开发遗传性和获得性疾病治疗方法的主要工具。

最近，法国国家科学研究所（INRS）的fracimdsamric Veyrier教授和他的团队基于一种被称为Ssn的酶家族开发了一种新的遗传工具。与CRISPR不同的是，这种工具只针对和切割单链DNA，为基因编辑提供了一个新的特异性水平。

他们的研究结果最近发表在《Nature Communications》杂志上。这一重大突破揭示了一种至关重要的遗传机制，可能会给众多生物技术应用带来革命性的变化。

一种起关键作用的DNA形式

单链DNA不如双链DNA常见。它经常在一些病毒中发现，在某些生物过程中起着关键作用，例如细胞复制或修复。单链DNA也用于许多技术（测序、基因编辑、分子诊断、纳米技术）。

迄今为止，没有一种切DNA的酶被描述为专门针对单链DNA序列，这对基于这类DNA的技术的发展构成了障碍。

现在，韦里尔教授的研究小组首次在实验室中发现了一个能够切割单链DNA特定序列的酶家族：Ssn内切酶家族。

为了实现这一目标，INRS的Frappier Santé生物技术研究中心的研究小组首先表征了GIY-YIG超家族的一个新的内切酶家族，称为Ssn。更具体地说，研究人员将重点放在脑膜炎奈瑟菌（也称为脑膜炎球菌）中的一种酶上。该酶在遗传物质的交换和改变中起着至关重要的作用，影响着进化。

“在研究它的过程中，我们发现它可以识别在其基因组中许多情况下发现的特定序列，并在细菌的自然转化中发挥关键作用。这种相互作用直接影响细菌基因组的动态，”基因组细菌学和进化专家Veyrier教授解释说。

除了这一基本发现之外，INRS的研究人员还发现了数千种其他类似的酶。“我们证明了它们能够识别并特异性地切割自己的单链DNA序列。因此，成千上万的酶具有这种特性，具有自己的特异性，”维里尔教授团队的博士后、该研究的共同第一作者亚历克斯·里维拉-米洛特补充道。

这是健康研究不可否认的财富

这些结果代表了DNA识别和交换的新工具，意义重大。它们为生物学和医学上的许多新应用铺平了道路。一方面，了解这种机制可以帮助更好地控制细菌和相关感染。

另一方面，单链DNA特异性酶的发现使得开发更精确、更有效的基因操作工具成为可能。这可以改进基因编辑、DNA检测和分子诊断的方法。这些酶还可用于在各种医疗和工业应用中检测和操纵DNA，例如用于医疗和治疗目的的病原体检测或基因操作。

所有这些途径都为解决许多健康问题带来了重大希望。目前，这项工作的结果正在申请专利。