CRISPR的新相机是一个蜂窝数据记录器

CRISPR基因编辑技术正在成为瑞士军刀的基础。遗传学研究团体似乎只受到他们想象力的限制。他们以极快的速度创建了CRISPR应用程序-DNA检测工作。干细胞创造和拯救世界巧克力供应只是CRISPR在最近几个月证明能够完成的任务中的一部分。

来自麻省理工学院和哈佛大学以及哈佛大学化学和化学生物系的科学家们宣布的最新派对戏法是成为一个细胞黑匣子记录器。

名为CAMERA1的记录系统可以跟踪该装置中事件的顺序和持续时间。证明该系统可以记录细胞环境中的刺激，如接触病毒和抗生素。这项技术的最终目标是利用记录仪更深入地了解复杂的细胞过程，例如基因表达成蛋白质。灯光、摄像机、动作

发表在《科学》杂志上的这项研究利用了CRISPR的Cas-9酶，这是一种可以在预定点切割DNA的基因剪刀。剪刀的目标是使用一小段被称为指导RNA的遗传物质来切割细菌细胞的DNA。这使得研究人员能够插入质粒，小环DNA。研究人员对其中一些质粒进行了基因改造，使Cas-9靶向它们。

当Cas-9切割DNA时，哺乳动物细胞通常具有固定断裂的修复机制，尽管有时在过程中会出现错误(科学很容易使用)。在这项研究中，使用的细菌细胞没有这种修复机制，这意味着目标质粒被降解。研究人员的最终基因改变是确保宿主细胞只有在特定抗生素存在的情况下才开始产生Cas-9。

加入抗生素，通过细菌细胞检测产生Cas-9。该酶开始切割对Cas-9敏感的质粒，同时保持其他质粒完整。然后靶向质粒降解，这意味着作者只需要监测两种类型质粒的相对水平就可以得到读数，其中抗生素浓度和持续时间的增加意味着Cas-9质粒相对较少。

这个读数非常敏感。研究人员可以从几十个细胞的微小群体中检测到信号。作为最后一个兴趣，作者开发了一种技术，可以重置改变的：未改变的质粒比率，这意味着可以从同一个细胞获得多个记录。

CRISPR缝纫剪刀

作者并没有就此止步。第二个设备CAMERA2使用另一种CRISPR方法更精细地改变单个基本字母的DNA，将剪刀缝到CAMERA1的粗糙镰刀上。这种基本的编辑方法是由刘和他的团队在2016年开发的。以这种方式编辑DNA有损伤细胞的风险。为了防止这种情况，系统设置了一个系统，使基础编辑器只在一个被称为“安全港”基因的特定基因中工作，这是一个没有细胞损伤风险的测试位点。

该系统可以记录多达四种刺激和刺激的确切顺序。第二个系统通过完全绕过对质粒的需要并直接监测细胞基因组的变化而被修改以用于哺乳动物细胞。

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