点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:基因编辑工具箱多了把“瑞士军刀”
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

基因编辑工具箱多了把“瑞士军刀”

来源:科技日报2021-09-06 10:31

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  据近日发表在《分子细胞》杂志上的一项研究,一种名为CasMINI的紧凑高效的CRISPR-Cas系统可广泛用于细胞工程和基因治疗,因为它更容易进入细胞。

  美国斯坦福大学生物工程助理教授齐磊表示,这是CRISPR基因组工程应用向前迈出的关键一步。“据我们所知,作为一种基因组编辑技术,这是迄今为止最小的CRISPR。如果将Cas9视为分子剪刀,那么我们创造的就是一把包含多种功能的瑞士军刀。”

  CRISPR-Cas系统为开发各种遗传疾病的基因疗法提供了机会,但它们尺寸太大,递送到细胞、组织或生物体中会受限制,从而阻碍临床应用,因此需要设计更加高效、紧凑的Cas系统。

  一种可能的解决方案是Cas12f。该蛋白介于400—700个氨基酸之间,大小还不到目前使用的CRISPR系统(如Cas9或Cas12a)的一半。“近年来已经鉴定出数千个CRISPR。”齐磊解释说,“然而,超过99.9%的已发现CRISPR无法在人类细胞中发挥作用,这限制了它们作为基因组编辑技术的使用。”

  在这项新研究中,齐磊及其团队将RNA和蛋白工程应用于Cas12f系统,以生成用于哺乳动物基因组工程的高效微型Cas系统。Cas12f天然起源于古细菌(单细胞生物),这意味着它不太适合哺乳动物细胞,更不用说人类细胞或身体。但通过优化单向导RNA设计并进行多轮迭代蛋白工程和筛选,研究人员最终生成了一类名为CasMINI的Cas12f变体。

  工程化的Cas12f蛋白变体与工程化的单向导RNA相结合,表现出有效的基因调控和基因编辑活性。CasMINI可以驱动与Cas12a相关的高水平基因活性,并允许进行稳健的碱基编辑和基因编辑。此外,它具有高度特异性,不会产生可检测的脱靶效应。

  工程化CasMINI分子的大小仅为529个氨基酸。这种小尺寸使其适用于广泛的治疗。此外,CasMINI mRNA可以很容易地包装到脂质纳米颗粒或其他RNA递送方式中,潜在地增强了其进入细胞的能力。

  “微型CasMINI的可及性实现了新的应用,从体外应用(例如设计更好的肿瘤杀伤淋巴细胞或重编程干细胞)到体内基因疗法(治疗眼睛、肌肉或肝脏的遗传疾病)。”齐磊说,“它将成为治疗遗传疾病、治愈癌症和逆转器官退化的方法。”(记者张梦然)

[ 责编:赵宇豪 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平同俄罗斯总统普京共同会见记者

独家策划

推荐阅读
2026年亚太经合组织(APEC)贸易部长会议将于5月22日至23日在江苏省苏州市举办。苏州高新区镇湖绣娘姚琴华、岳琰创作的苏绣作品《朱荷图》《太湖一梦入姑苏》也一同展出。一根丝,在绣娘手中可以绣出江南山水;在现代工厂里,也可以进入高端面料、工业材料、绿色纤维和全球供应链。
2026-05-21 09:35
残障群体对无障碍环境建设最为敏感、利益最为攸关,但其话语权也相对较弱。不断完善相关法律体系,以充分保障残障群体在无障碍环境建设中各项权利。
2026-05-21 09:33
光,是宇宙中最神秘而又最常见的存在。从彩虹与翅膀的启示,到光子晶体与超材料的设计,人类在光学材料上的探索不断深化,实现了从“理解自然之光”向“设计与驾驭光”的飞跃。
2026-05-21 09:31
全球气候变化加剧,干旱灾害频发,正威胁世界粮食安全。
2026-05-21 09:30
2026年5月21日至23日,中国科学技术馆在河南省科学技术馆举办“全国科学家故事馆校众创展演活动”。
2026-05-21 09:27
近日,中国工程院院士、西安电子科技大学教授段宝岩率领团队自主研制的一对多动目标微波无线传能地面验证系统取得重大突破,在百米级距离实现了千瓦级的直流输出功率,直流—直流传输效率达到20.8%,波束收集效率高达88.0%。
2026-05-20 09:42
5月18日,随着“雪龙2”号凯旋,中国第42次南极考察圆满落下帷幕。
2026-05-20 09:37
逛一座馆,见证玻璃工业百年变迁。参观工业博物馆,一件件展品记录的是中国制造的发展史,是从落后到并跑、领跑的奋斗史。让我们以工业博物馆为支点,撬动工业旅游这个大市场,以工业文化涵养制造强国建设。
2026-05-20 09:34
近日,中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称天津工生所)糖生物合成与绿色制造攻关团队的研究成果被期刊接收。
2026-05-20 09:27
天津市河西区陈塘庄街道社区的医生向我们反馈,预警模式实现了高危人群的精准干预,社区脑卒中发病率与复发率明显下降。
2026-05-20 09:16
“雪龙2”号极地科考破冰船18日抵达上海,这标志着中国第42次南极考察圆满结束。
2026-05-19 09:54
5月18日,中国第42次南极考察圆满结束。中山大学共有4名老师参与本次任务——大气科学学院教授韩博,遥感科学与技术学院副教授梁琦、叶玉芳、王绍银。
2026-05-19 09:53
“琅琊”海洋大模型现已在国家海洋环境预报中心部署测试运行,实现实景应用。这意味着,这个从青岛走出的AI模型,开始真正为国家海洋预报工作贡献力量。
2026-05-19 09:52
打破传统学科分立格局,发挥工科见长优势,以工程需求催生基础研究、以基础研究赋能工科升级。
2026-05-19 09:50
如今,人工智能正在深刻改变着各行各业。多所大学已将人工智能通识课纳入培养方案,面向全体学生开课
2026-05-19 09:49
在5月15日发表于《细胞》的一项研究中,科学家将从菠菜中提取的光合作用系统移植到小鼠眼中,它能够将光转化为携带能量的分子,从而有效抑制炎症。新加坡国立大学的生物纳米技术专家邢阔然(音)和同事开展的这项研究受到了海蛞蝓的启发,后者能够从藻类中窃取光合作用的机制。
2026-05-18 09:19
标志着奶山羊生物育种迈入世界前列。
2026-05-18 09:14
每一针疫苗、每一瓶点滴,在进入人体前,都必须跨过一道生命红线。
2026-05-18 05:15
利用场景化教学将教室小课堂延伸向社会大课堂,让思政教育“走新”更“走心”。
2026-05-18 05:15
近年来,在应对全球气候变化、保障粮食和重要农产品稳定安全供给基础上,我国积极推进农业农村减排固碳,系统构建气候韧性农业科技战略体系,
2026-05-18 04:05
加载更多