CRISPR 基因编辑出错率降低 4000 倍

德克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员发现了一种以前未知的蛋白质结构，负责对 DNA 错误片段进行编辑。他们经过调整能将基因编辑的脱靶突变发生概率降低 4000 倍。CRISPR 工具使用 Cas9 等蛋白质对活细胞中的特定 DNA 序列进行精确编辑，切除有问题的基因如致病基因，和/或插入有益基因。问题在于该工具可能会改变错误的部分，可能引发一系列其他健康问题。在新研究中，研究人员发现了其中一些错误是如何发生的。通常 Cas9 蛋白在 DNA 代码中寻找 20 个字母的特定序列，如果它找到了 20 个字母中有 18 个与其目标匹配的序列，它可能就会进行编辑。为了找到出现这种状况的原因，研究人员使用低温电子显微镜观察了 Cas9 与不匹配的序列相互作用时的行为。他们惊讶的发现了一种此前从未观察到的、奇怪的手指状结构。这根“手指”伸出，稳定住 DNA 序列，因此蛋白质仍然可以对其进行编辑。在发现了这种机制后，研究团队调整了这个“手指”，使其不再稳定 DNA，而是推开它。阻止 Cas9 编辑该序列，让该工具产生脱靶突变的可能性降低了 4000 倍。它们将这种新蛋白质称为 SuperFi-Cas9。研究报告发表在《自然》期刊上。