基因编辑系统分子机制获揭示
由哈尔滨工业大学生命学院教授黄志伟课题组完成的一项课题 ， 日前发表在最新一期国际著名期刊《细胞研究》上 。 该项成果不仅首次揭示了高保真的Cas9基因编辑系统的分子机制 ， 而且为改造SpCas9以及其他Cas核酸内切酶 ， 使之成为更高效、更特异的基因编辑工具夯实了基础 ， 具有指导改造新型基因编辑系统的应用价值 ， 可望今后有效地治疗遗传性疾病和疑难病 。
CRISPR-Cas9系统是被广泛应用于生物、医学等领域的基因编辑工具 。 目前 ， 科学家还在Cas9基础上产生了高保真的SpCas9突变体 ， 这些突变体都能成为更高效、更便捷的基因编辑工具和系统 。 但脱靶效应成了这一高效基因编辑工具的最大风险 ， 可能会带来意想不到的突变 。 其中 ， 由于对SpCas9突变体的高保真结构基础一直未知 ， 造成脱靶效应的难题长期不能真正解决 ， 让人类难以精确调控基因编辑工具在什么时间、什么位置进行编辑 。 黄志伟及其课题组解析了SpCas9突变体（xCas9 3.7）、导向RNA ， 以及包含两种不同序列的双链DNA的复合物结构 。 研究发现 ， xCas9 3.7蛋白中第1219位的谷氨酸残基与第1335位的精氨酸残基形成的盐桥作用 ， 对SpCas9选择可编辑的底物DNA序列至关重要——xCas9 3.7中将1219位的谷氨酸突变为缬氨酸 ， 破坏了盐桥功效 ， 解除了对1335精氨酸侧链的限制 ， 使其产生一定自由度 ， 从而增强了对底物DNA的识别能力 。 （采访人员衣晓峰 通讯员朱玉威）
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