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

  • 山西运城:花海春色

  • 星空相册丨春分悬日

独家策划

推荐阅读
“遥感是人们在距离和感官上的延伸,是认知地球、探查资源、监测环境的重要技术手段。本次活动由全国科学道德和学风建设宣讲教育领导小组主办,中国科协科学技术传播中心、湖南省科学技术协会、中南大学、光明网联合承办。
2026-03-20 09:42
每年春季,花粉过敏会给不少人带来困扰。该检测试剂盒采用微量血清特异性洋白蜡花粉过敏原IgE定量检测,用以辅助诊断,成为目前用于花粉症精准诊断的主要方法。
2026-03-20 09:39
3月18日,记者从新疆电力交易中心有限公司获悉,自2010年启动“疆电外送”以来,新疆累计外送新能源电量已达3043.6亿千瓦时,约占总外送电量的三成。
2026-03-20 09:39
吕小康:从现实语义上看,情感AI既指能够识别、理解、模拟和响应人类情感的人工智能技术,也指基于这类技术设计和开发的情感智能体。吕小康:为引导青年群体健康使用情感AI,还需要进一步加强协同治理,培育积极有益的陪伴型人工智能应用环境。
2026-03-20 09:36
据3月17日农情调度,全国早稻育秧已三成半,同比略快。据介绍,北方冬小麦当前的田管重点是继续促进弱苗转化升级,抓好病虫防控,防范春旱、倒春寒、干热风等灾害。“近日国家启动投放1000余万吨氮磷及复合肥储备,作为国家化肥储备重要承储主体,全国供销合作社系统农资企业积极按要求将储备化肥及时集中投放市场,稳定市场价格。
2026-03-20 09:36
小时候我们背过一句话:万物由原子组成。这一路走来,从质子的异常,到夸克模型的提出,再到量子色动力学和标准模型的建立,人类把物质拆解到了17种基本粒子的层级。曾获国家六部委回国人员成就奖、德国洪堡研究奖、吴有训物理奖、中国科学院优秀研究生导师奖。
2026-03-20 09:35
吴晓民(右一)团队在野外工作。藏羚羊曾广泛分布于高原全境,其漫长的演化史与复杂的种群波动,始终是全球动物保护与演化生物学领域关注的焦点。研究团队还通过生态位模拟,锁定了藏羚羊的生命庇护所——青藏高原北部的可可西里、羌塘高原等区域。
2026-03-19 10:11
通知明确,各城市群应优先选择具备条件的燃料电池汽车、绿色氨醇、氢基化工原料替代、氢冶金以及掺氢燃烧等应用场景开展试点,积极探索氢能创新应用场景,形成“1个燃料电池汽车通用场景+N个工业领域应用场景+X个创新应用场景”的氢能综合应用生态。通知要求,氢能综合应用试点以城市群为主体开展申报,城市群应立足自身资源条件,因地制宜、宜氢则氢,避免各场景一拥而上、低水平重复建设。
2026-03-19 10:10
2026中关村论坛年会将于3月25日至29日在北京举办。
2026-03-19 10:04
日前发布的《中国地热产业发展报告2025》显示,我国地热产业多元化利用格局正在形成。在地热供暖发展带动下,我国地热产业规模长期稳居世界第一。
2026-03-19 10:00
由于土豆块茎外形粗陋、埋于地下,又不见于《圣经》,一度被殖民者视为“魔鬼之根”或带毒之物。另一方面,随着城市扩张与人口增长,粮食压力加剧,土豆因高产、耐寒、适宜在小块土地种植而被人们重视。
2026-03-19 10:00
作者:刘琦 仇焕广(分别系中国人民大学助理教授,辽宁大学党委常委、副校长)  今年《政府工作报告》提出,“推进先进适用农机装备研发应用,打通农业科技推广‘最后一公里’”。
2026-03-19 09:59
为此,生态环境法典针对重点流域、重要生态单元设置专门规范,明确长江、黄河等重点区域一体化保护要求,建立协同机制。生态环境法典第三编第六章“生态退化的预防和治理”,整合水土保持法、防沙治沙法的有关规定,分为水土保持、防沙治沙两节。
2026-03-18 09:38
“‘两弹一星’不是孤立的科技突破,而是面向国家需求‘从0到1’的科技创新。本次活动由全国科学道德和学风建设宣讲教育领导小组主办,中国科协科学技术传播中心、安徽省科学技术协会、安徽农业大学、光明网联合承办。
2026-03-18 09:27
对于1型糖尿病患者而言,胰腺中那些负责分泌胰岛素、调节血糖的胰岛β细胞,被自身免疫系统错误地当成了“入侵者”,日复一日地遭受攻击,直至彻底损毁。这3个病例,分别代表中国乃至全球再生医学领域的3个“首次”——世界首例自体、中国首例异体、世界首例青少年再生胰岛移植治疗1型糖尿病。
2026-03-18 09:27
记者3月17日从国家能源局获悉,2026年1至2月,全社会用电量累计16546亿千瓦时,同比增长6.1%。从分产业用电看,第一产业用电量223亿千瓦时,同比增长7.4%;第二产业用电量10279亿千瓦时,同比增长6.3%,其中,工业用电量同比增长6.4%,高技术及装备制造业用电量同比增长10.6%;第三产业用电量3231亿千瓦时,同比增长8.3%,其中,充换电服务业、互联网数据服务业用电量增速分别达到55.1%、46.2%。
2026-03-18 09:26
当前,以家庭农场、农民合作社、龙头企业为代表的新型农业经营主体已成为“强农兴村”的中坚力量,发展成效显著。夯实联农带农长效机制,还需构建多层次、可落地的政策环境,让农业经营主体有动力、有能力、有底气带动小农户共同增收。
2026-03-18 09:26
在成都温江区,骑行爱好者李先生沿着北林绿道前行,穿梭在虫鸣鸟叫、淡淡花香之中。”  一幅幅充满生机的新春图景,正是成都加快建设践行新发展理念的公园城市示范区的生动注脚。
2026-03-18 09:26
分享几个故事,一起走进地球科学的世界。
2026-03-16 18:39
工业和信息化部、财政部、国家发展改革委日前印发《关于开展氢能综合应用试点工作的通知》。通知提出,通过城市群试点,将氢能应用场景由燃料电池汽车向交通、工业等具备条件的多元领域拓展。
2026-03-17 09:35
加载更多