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「更柔和」的CRISPR形式可以更準確地編輯基因

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科技產業資訊室 (iKnow) - 周媛韻 發表於 2022年7月8日
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圖、「更柔和」的CRISPR形式可以更準確地編輯基因

加利福尼亞大學聖地牙哥分校(UCSD)的研究人員開發了一種新式CRISPR技術,可以提供更準確編輯由遺傳疾病所致突變的方法,降低脫靶效應且更有效在突變的位置插入正確的DNA序列。該方法目前在果蠅中進行了測試,利用了來自父母遺傳的等值染色體(equivalent chromosome)作為樣板,修復了一個染色體複製品的基因突變。
 
過去的CRISPR技術是以一種稱為Cas9的蛋白質扮演著分子剪刀,從目標序列的位點切斷兩條DNA分子鏈,使新的DNA序列可以插入切口之間以替換突變的基因。然而,這個插入方式僅對不到10%的細胞發揮作用,且在插入基因組的時候還是可能發生錯誤或是脫靶的現象。
 
與現有的CRISPR技術1%脫靶現象及發生錯誤的機率相比,新形式的CRISPR發生錯誤或是脫靶的現象大約只有0.01%的機率。新方法是用了一種稱為nickase的Cas9酶變異體,只切割DNA雙股螺旋中的其中一條鏈,研究團隊發現「更柔和」刻痕或切割一條DNA鏈比進行乾淨的雙股斷鏈更有效。
 
研究人員在果蠅身上測試了這個新方法,果蠅發生了突變,眼睛由紅色變成了白色。他們發覺nickase系統可以修正高達65%眼睛顏色突變的細胞,而使用Cas9修正的標準CRISPR技術則是修正了高達30%導致眼睛有小塊紅色的細胞突變。
 
未來如果證明該技術對人體有用,則可能可以修復所有與疾病相關的基因突變,且這些基因突變的染色體是具有健康複製品的。這意味著無法修復男性或是變性男性X染色體上的突變,因為他們缺乏了該性染色體的第二複製品。此外,還無法對父母中兩條染色體上皆具有完全相同與疾病相關的突變的人身上發揮作用,該研究發表在Science Advances期刊上。(622字;圖1)

 
參考資料:
'Softer' form of CRISPR may edit genes more accurately. New Scientist, 2022/7/1.
Cas9/Nickase-induced allelic conversion by homologous chromosome-templated repair in Drosophila somatic cells. Science Advances, 2022/7/1.


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