2019年10月CRISPR/Cas最新研究进展
2019年10月30日讯/BIOON/---基因组编辑技术CRISPR/Cas9被《科学》杂志列为2013年年度十大科技进展之一,受到人们的高度重视。CRISPR是规律间隔性成簇短回文重复序列的简称,Cas是CRISPR相关蛋白的简称。CRISPR/Cas最初是在细菌体内发现的,是细菌用来识别和摧毁抗噬菌体和其他病原体入侵的防御系统。
图片来自Thomas Splettstoesser (Wikipedia, CC BY-SA 4.0)。
即将过去的10月份,有哪些重大的CRISPR/Cas研究或发现呢?小编梳理了一下这个月生物谷报道的CRISPR/Cas研究方面的新闻,供大家阅读。
1.Mol Cell:基因编辑大牛张锋新力作!利用Cas13开发出经编程后杀死人细胞中RNA病毒的新技术---CARVER
doi:10.1016/j.molcel.2019.09.013
世界上许多最常见或致命的人类病原体都是RNA病毒,比如埃博拉病毒、寨卡病毒和流感病毒,并且大多数都没有美国食品药品管理局(FDA)批准的治疗方法。在一项新的研究中,来自美国麻省理工学院、哈佛大学和布罗德研究所等研究机构的研究人员将一种CRISPR RNA切割酶转变为一种经编程后检测和破坏人细胞中RNA病毒的抗病毒剂。相关研究结果于2019年10月10日在线发表在Molecular Cell期刊上,论文标题为“Programmable Inhibition and Detection of RNA Viruses Using Cas13”。
图片来自Mulepati, S., Bailey, S.; Astrojan/Wikipedia/ CC BY 3.0。
人们此前已将Cas13酶用作一种切割和编辑人类RNA的工具,并且将它用作一种检测病毒、细菌或其他靶标存在的诊断试剂。这项新的研究是首批利用Cas13或任何CRISPR系统作为体外培养的人细胞中的一种抗病毒剂的研究之一。
这些研究人员将Cas13的抗病毒活性及其诊断能力结合在一起,构建出一种有朝一日可能用于诊断和治疗病毒感染的系统。他们的系统称为CARVER(Cas13-Assisted Restriction of Viral Expression and Readout)。
布罗德研究所成员Pardis Sabeti说:“人类病毒病原体极其多样化,不断地适应它们所在的环境,即便在单一病毒种类中也是如此,这既强调了所面临的挑战,也强调了开发灵活抗病毒平台的必要性。我们的研究将CARVER确立为一种强大且可快速编程的诊断和抗病毒技术,可用于各种各样的病毒。”
2.Cell:首次发现针对III型CRISPR-Cas系统的蛋白抑制剂
doi:10.1016/j.cell.2019.09.003
在一项新的研究中,来自丹麦哥本哈根大学的研究人员发现一种针对III型CRISPR/Cas系统的抑制剂--- AcrIIIB1,它是由硫化叶菌病毒(Sulfolobus virus)SIRV2编码的。AcrIIIB1仅抑制由辅助蛋白Csx1的RNase活性介导的III-B CRISPR/Cas免疫反应。相关研究结果发表在2019年10月3日的Cell期刊上,论文标题为“Inhibition of Type III CRISPR-Cas Immunity by an Archaeal Virus-Encoded Anti-CRISPR Protein”。
这些研究人员发现AcrIIIB1似乎并不结合Csx1,但是与两种不同的III-B效应复合物--- Cmr-α和Cmr-γ相互作用。当结合前间隔序列转录本时,这两种III-B效应复合物合成环化寡腺苷酸(cyclic oligoadenylate, cOA),所产生的cOA激活Csx1的RNase活性。
综上所述,这些研究人员推断AcrIIIB1通过干扰一种Csx1 RNase相关过程来抑制III-B CRISPR/Cas免疫反应。
3.NEJM:世界首例!中国科学家找到治疗艾滋病和白血病新方法!
doi:10.1056/NEJMoa1817426
近日,一项刊登在国际杂志The New England Journal of Medicine上的研究报告中,来自北京大学-清华大学生命科学联合中心邓宏魁研究组、解放军总医院第五医学中心陈虎研究组及首都医科大学附属北京佑安医院吴昊研究组的研究人员通过联合研究发表了题为“CRISPR-Edited Stem Cells in a Patient with HIV and Acute Lymphocytic Leukemia”(利用CRISPR基因编辑的成体造血干细胞在患有艾滋病合并急性淋巴细胞白血病患者中的长期重建)的研究论文,这项研究成果标志着世界上首例通过基因编辑干细胞治疗艾滋病和白血病患者的案例由我国科学家成功完成了!
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