隐形的翅膀手语教程-针对RNA的CRISPR基因编辑又向前迈进了一大步

大多数人都听说过CRISPR/Cas9基因编辑技术,它可以作为有针对性的分子剪刀,将健康的基因剪切和替换成致病基因。但DNA只是故事的一部分;许多遗传疾病是由隐形的翅膀手语教程的问题引起的,隐形的翅膀手语教程是翻译成隐形的翅膀手语教程的DNA的工作拷贝。

现在,Salk研究所的科学家们创造了一种新的工具,它不针对DNA,而是针对隐形的翅膀手语教程,并用它来纠正痴呆患者细胞中隐形的翅膀手语教程的不平衡,将它们恢复到健康水平。新的Salk工具称为CasRx,为隐形的翅膀手语教程和隐形的翅膀手语教程的基因工程开辟了巨大的潜力,为研究人员开发新基因疗法以及调查基本生物学功能提供了强有力的方法。这项工作于2018年3月15日在Cell出版。

“生物工程师就像自然界的侦探一样,寻找DNA模式的线索来帮助解决遗传疾病的奥秘,”Helmsley-Salk研究员,新文章的资深作者PatrickHsu说。“CRISPR彻底改变了基因组工程,我们希望将工具箱从DNA扩展到隐形的翅膀手语教程。”

CRISPR是含有许多防御性酶的细菌免疫系统,如Cas9“分子剪刀”,科学家包括Hsu已将其设计为一种强大的DNA靶向基因编辑工具。

Salk团队决定搜索细菌基因组以寻找可以靶向隐形的翅膀手语教程的新型CRISPR酶,然后可以将其设计为解决隐形的翅膀手语教程和产生的隐形的翅膀手语教程的问题。

例如,给定的隐形的翅膀手语教程信息可以以不同的水平表达,其相对于其他隐形的翅膀手语教程的平衡对于健康功能是关键的。此外,隐形的翅膀手语教程可以以各种方式剪接以制造不同的隐形的翅膀手语教程,但是剪接方面的问题可能导致诸如脊髓性肌萎缩,非典型性囊性纤维化和额颞叶痴呆(FTD)等疾病。因此,针对由不适当剪接产生的毒性隐形的翅膀手语教程或隐形的翅膀手语教程的药物可能会对这些类型的破坏性疾病患者产生改变生活的影响。

“我们从这样的假设开始,即不同的CRISPR系统可能在细菌和病毒之间的进化军备竞赛中专门化,可能使它们能够靶向病毒隐形的翅膀手语教程,”Salk研究员SilvanaKonermann解释说,HHMIHannahGray研究员和论文的第一作者。

该团队开发了一个计算程序来搜索细菌DNA数据库,以获取CRISPR系统的信号特征:特定重复DNA序列的模式。在这样做的时候,他们发现了一系列靶向隐形的翅膀手语教程的CRISPR酶,称之为Cas13d。

研究小组意识到,就像Cas9家族一样,源自不同细菌种类的Cas13d酶的活性也会有所不同,因此他们运行了一个屏幕以确定用于人类细胞的最佳版本。这个版本竟然是由肠道细菌瘤胃球菌XPD3002,这导致他们说出自己的工具CasRx。

Konermann说:“一旦我们设计出CasRx在人体细胞中良好工作,我们真的希望通过它的步伐。”

这意味着工程CasRx应对疾病相关疾病:在这种情况下,神经变性疾病额颞叶痴呆(FTD)。在这种痴呆症中,两种版本的tau蛋白(也涉及阿尔茨海默病)的比例在神经元中失去平衡。该团队基因工程改造CasRx以针对过量tau隐形的翅膀手语教程版本的隐形的翅膀手语教程序列。他们通过将CasRx包装成病毒并将其递送至来自FTD患者干细胞的神经元来实现这一点。CasRx在重新平衡tau蛋白水平至健康水平方面有效率达80%。

与靶向隐形的翅膀手语教程的其他技术相比,CasRx因其体积小(易于包装成治疗相关病毒载体)而具有独特性,其高效率以及与隐形的翅膀手语教程相比不产生可辨别的脱靶效应干扰。Salk团队对他们的工具开启探索隐形的翅膀手语教程和隐形的翅膀手语教程功能的新生物问题以及治疗隐形的翅膀手语教程和隐形的翅膀手语教程疾病的疗法的可能性感到兴奋。

“大自然充满了这么多的秘密,”徐补充说。“这对于发明新技术来说确实是一种丰富的,未开发的资源。”