CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)是繼TALEN基因編輯技術(shù)之后突破。該技術(shù)通過(guò)RNA指導(dǎo)Cas核酸酶對(duì)靶向基因進(jìn)行特定DNA編輯
CRISPR可用于同時(shí)針對(duì)很多基因, 這對(duì)研究復(fù)雜的人類(lèi)疾病是一大優(yōu)勢(shì), 復(fù)雜疾病不是單一突變引起的, 而是由許多基因共同作用。這些方法正在迅速得到改善,將在基礎(chǔ)研究、藥物開(kāi)發(fā)、農(nóng)業(yè)以及可能終用于治療人類(lèi)遺傳病患者方面有許多應(yīng)用。
在過(guò)去的幾年中,研究人員意識(shí)到它可以改造不僅減少病毒DNA, 通過(guò)改變指導(dǎo)RNA與目標(biāo)相匹配,任何DNA序列精確選擇位置都可以切斷。這不僅可以在試管中完成,也可以在活細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)完成。一旦進(jìn)入細(xì)胞核,產(chǎn)生的復(fù)合物就會(huì)鎖定在一個(gè)稱(chēng)為PAM的短序列上。Cas9將解開(kāi)DNA,并將其與目標(biāo)RNA相匹配。如果匹配完成,Cas9將使用兩個(gè)微小的分子剪刀來(lái)切割DNA。
CRISPR方法是基于細(xì)菌使用的一種自然系統(tǒng),以保護(hù)它們不受病毒感染。當(dāng)細(xì)菌檢測(cè)到病毒DNA的存在時(shí),它會(huì)產(chǎn)生兩種類(lèi)型的短RNA,其中一種含有與入侵病毒相匹配的序列。這兩個(gè)RNA與一種叫做Cas9的蛋白質(zhì)組成一個(gè)復(fù)合物。Cas9核酸酶,一種酶, 這種酶能切斷DNA。當(dāng)被稱(chēng)為導(dǎo)RNA的匹配序列在病毒基因組中找到它的目標(biāo)時(shí),Cas9就會(huì)切斷目標(biāo)DNA,使病毒失效。
CRISPR的基因編輯技術(shù)是治療遺傳性疾病的革命性方法。但是,該工具尚未用于有效治療長(zhǎng)期慢性病。由密蘇里大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Dongsheng Duan博士的一個(gè)研究小組已經(jīng)確定并克服了CRISPR基因編輯的障礙,這可能為使用該技術(shù)進(jìn)行持續(xù)治療奠定基礎(chǔ)。
CRISPR基因編輯的靈感來(lái)自于身體抵御病毒的天然防御能力。該技術(shù)使研究人員能夠通過(guò)切除和替換基因組中的突變來(lái)改變DNA序列,該突變有可能治療各種遺傳疾病和病癥。