一種蛋白質編輯輔助因子正在為剪切和粘貼DNA編輯器(如CRISPR)訪問以前無法訪問的感興趣基因掃清道路。打開這些遺傳密碼的區域對於提高CRISPR的效率和邁向未來的、基於基因的疾病治療是至關重要的。
這種DNA結合編輯輔助因子是由一個美國人設計的,他們在APL生物工程中描述了他們的設計。
來自亞利桑那州立大學和埃默裏大學的主要作者Karmella Haynes說:"這篇論文的創新之處在於使用了另一種與CRISPR DNA編輯器協同傳遞的蛋白質,去掉了染色質包裝,這樣CRISPR就能更容易地獲取DNA。"
DNA通常不會以自由獲取的雙螺旋結構形式存在於細胞內。它被一種叫做染色質的保護性物質包裹著,這種物質控製著細胞在任何時候激活或沉默哪些基因。不幸的是,這種包裝阻止了正在試圖接觸DNA的科學家糾正致病突變。
在CRISPR的討論中,Haynes將染色質阻塞描述為"房間裏的大象",但直到2016年Haynes的團隊進行了一些巧妙的實驗來捕捉這種效果,才直接證明了這一點。她的團隊正試圖通過研究不同的染色質破壞方法來解決這個問題。
他們使用了一種完善的人工係統,可以打開或關閉一個基因的染色質包裝--熒光素酶基因--它編碼一種容易檢測到的發光蛋白。在檢測染色質填充狀態時,研究小組發現了幾個編輯助手,他們被稱為DNA結合瞬時表達激活相關蛋白(AAPs),破壞了染色質,使CRISPR能夠成功編輯熒光素酶基因。
"我們的想法是,如果CRISPR需要綁定在一個基因上才能工作,但它無法綁定在突變基因上進行編輯,那麼你可以發送在我們的可以打開染色質的蛋白質,重新排列染色質,並使基因更容易CRISPR編輯基因," Haynes解釋說,她希望其他人使用他們的係統提高CRISPR效率。她指出,隻要改變DNA結合區域,AAPs就可以針對不同的基因進行調整。
"發現一種AAP在破壞某些基因的染色質方麵是否比其他的更有效是很有趣的。或者將蛋白質結合在一起是否會進一步增強CRISPR的編輯能力,"Haynes說。"我設想有一整套的CRISPR輔助因子可以用來增強CRISPR活動。"