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基因编辑为何失败
文章来源:江苏晶美生物科技有限公司   添加时间:2018/7/24 8:54:08 点击率:2174

CRISPR技术在生物界掀起了一阵基因编辑的热潮。不过,只要是实验,难免有失败的时候。CRISPR基因编辑为何有时效果不佳,如何让这个过程更高效

研究人员发现,CRISPR/Cas9基因编辑实验失败的概率大约是15%。这往往是由于Cas9蛋白长时间与切割位点的DNA结合,导致DNA修复酶无法靠近这个位点。

研究人员们发现,当Cas9没用的时候,它还是与DNA链结合,阻碍细胞启动修复过程。这个卡住的Cas9也无法继续进行DNA切割,从而限制了CRISPR的效率。

研究人员还发现,对于基因组中RNA聚合酶不活跃的位点,Cas9的效率可能也不高。之后进一步的研究表明,引导Cas9与DNA双链的其中一条结合,促使Cas9与RNA聚合酶之间发生相互作用,有助于将“没用的”Cas9转化成高效的基因编辑器。

具体而言,在基因组编辑过程中,为Cas9选择一条链,能够迫使RNA聚合酶与Cas9碰撞,导致Cas9飞出DNA,从而提高CRISPR的效率。这个过程被称为模板定位(template orientation)。

研究人员感到惊讶的是,选择一条DNA链对基因组编辑竟有如此大的影响。揭开这种现象背后的机制有助于更好地了解Cas9与基因组的相互作用如何导致一些编辑实验失败,以及在设计基因编辑实验时,我们应该注意哪一点。

对于基因组编辑的过程,人们已经知道Cas9与DNA链的相互作用是限速步骤。因此,这项研究的结果就格外有意义。这意味着改变这一步将对基因组编辑的总持续时间有着最大的影响。

如果能够减少Cas9与DNA链发生相互作用的时间,那么我们就能够减少酶的用量,限制DNA链的暴露。这意味着我们有望减少不良反应或副反应,这对于未来的治疗应用而言是至关重要的。

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