本報訊 (記者衣曉峰)在一些科幻電影中,,基因技術出現(xiàn)“失控”的橋段屢見不鮮,,而這種風險現(xiàn)實中也存在——在利用“CRISPR-Cas系統(tǒng)”進行基因編輯中,如何減少SpyCas9過度激活或長時間活性帶來的基因編輯脫靶效應,、如何對SpyCas9的活性予以精確控制是亟須破解的難題,。哈爾濱工業(yè)大學生命學院黃志偉教授課題組的一篇學術論文日前在國際著名的《自然》雜志上在線發(fā)表,。此項成果揭示了Anti-CRISPR蛋白抑制SpyCas9活性的分子機制。在該項機制原理的基礎上,,人類有望在基因治療領域開發(fā)各種各樣調(diào)控基因的產(chǎn)品,,而不會讓基因在沒有“制動裝置”下失控。
SpyCas9系統(tǒng)是當下最重要,、也是最廣泛使用的基因編輯工具,,廣為應用于細胞,、組織或個體內(nèi)DNA的敲除,、激活、修飾等領域,。但SpyCas9在細胞里的活性不受“制約”,,反而可能產(chǎn)生破壞性。換言之,,如何讓SpyCas9在剔除指定的“壞基因”而不殃及其他基因,,怎樣能在某個時間點上敲除DNA,而在其他時間段不發(fā)生作用,,這些都是當下基因編輯,、基因治療等領域亟待解決的問題。
此前,,科學家發(fā)現(xiàn)了可以減少其負面效應的基因Anti-CRISPR,,其中的“抑制機理”卻一直未被揭開。黃志偉課題組在國家自然科學基金委,、哈工大青年科學家工作室等的資助下,,通過深入揭示Anti-CRISPR蛋白抑制SpyCas9基因編輯活性的靶向控制機制,撩開了細菌免疫系統(tǒng)與噬菌體防御系統(tǒng)“軍備競賽”共進化的神秘“面紗”,,同時為設計時間,、空間特異性和條件性地精確控制SpyCas9基因編輯系統(tǒng)活性的工具提供了結構基礎,。