利用CRISPR技术调控条件基因

特拉华大学的一个工程师团队利用CRISPR/Cas9技术开发了一种在细胞中触发一系列活动的方法。这种现象被称为条件基因调控。他们的方法在《自然化学生物学》杂志上有所描述，该杂志为CRISPR提供了一种新的功能，这是当今最受关注的技术之一。

利用CRISPR技术进行基因编辑，因其在医学、农业等方面的应用，被称为“十年来最大的科学故事之一”。CRISPR允许科学家精确地定位和编辑活细胞中的DNA，这可以帮助他们纠正导致遗传疾病的异常。中国正在进行第一次人体临床试验。

然而，到目前为止，科学家们还没有想出如何对他们的CRISPR系统进行编程，以靶向DNA，同时整合他们正在研究的细胞中的信息。

在UD，化学工程Gore教授Wilfred Chen和研究生Ka-Hei Siu设计了一种称为门户gg(thgRNA)的结构，用于大肠杆菌中的靶向基因调控。

传统上，在CRISPR/Cas9基因组编辑中，科学家使用单链RNA来引导Cas9酶找到他们想要靶向的脱氧核糖核酸(DNA)。相反，陈和小安装发夹样结构，以防止一些RNA识别DNA。只有一小部分，叫做落脚点，是暴露的，能够和其他RNA结合。Chen和Siu随后使用细胞内部的RNA作为触发器，打开它们的封闭机制，并激活Cas9蛋白，使其能够结合和调节DNA。

“关键是我们想使用一些当地的细胞信息，”陈说。“我们希望能够将这种自然的细胞反应作为一种调节CRISPR/Cas9蛋白功能的方法，并基本上开发出一种可控的机制，以便我们可以相应地调节细胞功能。”

陈说，这项技术提供了一种多功能的“即插即用”设计，可用于在各种系统中诱导基因编辑和调节。

“展望未来，我们的想法是能够在理论上使用任何类型的细胞信使RNA作为纸上的激活或失活装置，”他说。“你可以想象，我们可以根据细胞是在葡萄糖上生长还是缺乏磷酸盐，或者是暴露在高温或低pH值条件下，来激活一些东西。”

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