据New Atlas报道，CRISPR基因编辑系统是一个强大的工具，可以彻底改变医学和其他科学，但不幸的是，它往往会对DNA的错误部分进行编辑。现在，得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员已经确定了驱动这些错误的蛋白质的一个以前未知的结构，并对其进行了调整，将脱靶突变的可能性降低至原来的1/4000。


CRISPR工具使用某些蛋白质，最常见的是Cas9，对活细胞中的特定DNA序列进行精确编辑。这可能涉及切断有问题的基因，如那些导致疾病的基因，和/或插入有益的基因。问题是，有时该工具会对错误的部分进行修改，可能会引发一系列其他健康问题。


在新研究中，得克萨斯大学奥斯汀分校的研究人员发现了其中一些错误是如何发生的。通常情况下，Cas9蛋白正在寻找DNA代码中20个字母的特定序列，但如果它发现20个字母中有18个与它的目标相匹配，它可能还是会进行编辑。为了找出这种情况发生的原因，该团队使用低温电子显微镜观察Cas9在与不匹配的序列相互作用时的情况。


下载.png


令他们惊讶的是，他们发现了一个奇怪的手指状结构，这在以前从未被观察到过。这个“手指”伸出来，稳定了DNA序列，因此蛋白质仍然可以进行编辑。


在发现这一机制后，研究小组对这一手指状结构进行了调整，使其不再稳定DNA，而是推离它。这阻止了Cas9编辑该序列，使该工具产生脱靶突变的可能性降低至原来的1/4000。该团队称这种新蛋白为SuperFi-Cas9。


其他团队也创造了不同版本的Cas9，以使其更加准确，但这些通常会减慢预期的编辑。研究人员说，SuperFi-Cas9仍能以与平时相同的速度进行正常的编辑工作。


到目前为止，SuperFi-Cas9 仅在试管中的 DNA 中进行了测试，但研究人员接下来计划将其用于活细胞中的基因编辑。


该研究发表在《自然》杂志上。