科學家改進基因編輯技術CRISPR有望加速細胞基因組編輯

　　CRISPR作為一種強大的基因編輯工具，其能夠幫助科學家們以驚人的精確度對DNA進行修剪，但追蹤這些改變對基因功能的影響常常比較耗時，研究人員當前僅能一次對一種編輯進行分析，而這個過程需要花費數周時間。

圖片來源：www.phys.org

　　近日，一項刊登在國際雜志Nature Genetics上的研究報告中，來自加州大學洛杉磯分校的科學家們通過對CRISPR技術進行改進，實現了一次對數以萬計的基因編輯的結果進行監測的目的，同時相關研究還能改善科學家們鑒別遺傳性改變的能力，這些遺傳學改變常會對細胞產生損傷并且誘發疾病。

　　研究者Leonid Kruglyak表示，很多年來科學家們一直使用CRISPR對多個基因進行切割，目前他們仍然缺少CRISPR方法來同時對多個基因進行編輯，我們實驗室就首次開發出了一種大規模技術，能夠在結構類似于人類細胞的細胞中實現這一目的。此前研究人員在細菌細胞中進行了平行編輯，CRISPR能夠與剪刀樣蛋白Cas9相結合，Cas9作為引導分子能將CRISPR引入精確的位點，一旦到達目的地，Cas9就開始修建DNA使得靶基因失活，隨后研究人員就會插入新的DNA片段并對基因序列進行編輯，同時還會修補Cas9造成的缺口。

　　為了使CRISPR能正確地對基因組進行編輯，每個細胞都需要接受正確的“向導”和“補丁”組合，而如何同時將正確的配對運輸到數千個細胞中也是科學界所面臨的復雜科學難題；文章中，研究人員開發出了一種新方法能物理性地將數千個向導分子與其配偶體分子相連接，從而就能夠將完美的配對模式運輸到每一個細胞中。為了檢測這種方法，研究者Kruglyak及其同事對一系列推測對細胞有害的遺傳突變進行研究，他們在酵母細胞中進行了實驗，結果表明，在酵母中對基因修飾所產生的細胞改變會快速發生，而且很容易被觀察到。

　　當研究者在液體培養基中培養了數百萬個酵母細胞后，他們利用CRISPR技術將一系列標準化的配對“向導”和“補丁”分子運輸到了每一種細胞中，從而同時深入研究大約1萬個不同的突變對細胞所產生的效應。四天后研究人員就能鑒別出存活或發生死亡的細胞；研究者Sadhu說道，我們很驚訝地發現，某些認為對細胞功能非常必要的基因實際上并非如此，在其它基因中，僅有一部分蛋白是非常必要的，而其余蛋白則并非必要。

　　研究人員希望這種新技術能夠幫助科學家們快速識別出最具危害性的遺傳編輯，最后研究者Kruglyak博士指出，如今我們能通過多種不同的方法對基因組進行編輯，同時觀察細胞所產生的正向或負面效應，我們最終的目標就是幫助科學家們找到引發多種人類疾病的罪魁禍首，從而有效促進科學家們開發治療疾病的療法以及診斷手段。