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凯斯西储大学开发出化学方法结合CRISPR精准控制RNA变化
2022/5/19 17:05:56 | 浏览:162 | 评论:0

凯斯西储大学开发出化学方法结合CRISPR精准控制RNA变化

  美国科学家在最新一期《自然·通讯》杂志上刊文称,他们将CRISPR基因编辑技术与一种化学过程相结合,能精确控制RNA变化发生的位置和时间,这样的精确度使CRISPR技术更有效,并减少了潜在的副作用,同时也有望为某些疾病(包括癌症)开发出更有效的疗法。

凯斯西储大学开发出化学方法结合CRISPR精准控制RNA变化

CRISPR技术工作示意图。图片来源:物理学家组织网

  CRISPR基因编辑技术使用一种由RNA(核糖核酸)引导的特定酶,以新材料靶向、切割和修复断裂或受损的DNA链。在过去十年中,包括CRISPR在内的基因编辑技术使科学家们几乎可以像使用剪刀那样简单修复人类细胞的DNA,加速了生物学和医学研究的发展,为人类带来了治愈包括癌症在内的遗传疾病的希望。现在,凯斯西储大学团队开发出了新方法,使CRISPR方法更精确、更有前景。

  在最新研究中,研究团队把重点放在操纵RNA上。RNA是一种具有一系列功能,包括转译基因信息和调节基因活动的聚合物,科学家们可对其分子进行各种化学修饰,使其拥有相同的基因序列,但具有不同的性质和功能。通过将CRISPR与他们开发出的化学过程相结合,研究人员能精确控制RNA变化发生的位置和时间,这对理解和控制不同RNA在基本生物过程和疾病中的作用至关重要。

  更具体来说,使用一种常见的植物激素脱落酸(ABA),以及名为“化学诱导接近”的过程,研究团队可在RNA的特定区域“写入”或“擦除”名为m6A的结构特征。因此,他们可有效地在两个版本的RNA之间切换。研究人员认为,修饰m6A可调节RNA的基本过程和性质,可能也与各种人类疾病直接相关。研究团队还发明了一种使用紫外线“打开”ABA的方法,使编辑过程更精确。

  研究人员说,新技术是探索用化学物质靶向RNA来改变基因的结果,其不仅能锁定改变发生的地点,还能确定改变发生的时间。

  总编辑圈点

  CRISPR,令科学界着迷的基因剪刀。2020年,这种新一代基因编辑技术的开创者也获得了诺贝尔化学奖。编辑基因组,需要设计好的向导RNA,需要相关蛋白作为剪刀,以及新的有待插入的DNA片段。CRISPR功能强大,应用潜力巨大,但是脱靶可能性也一直为人担忧。此次,研究团队将重点放在了RNA上。他们用化学方法调节RNA的基本过程和性质,从而锁定RNA改变的地点并确定其发生变化的时间,让编辑过程更清晰,让CRISPR能够更加精准、有效,减少可能的副作用。

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