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基于CRISPR,开发新型DNA技术

来源:智能网
时间:2021-08-16 10:03:28
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基于CRISPR,开发新型DNA技术文|陈根想象一下,如果在画纸上做一幅画,不以常规的方式,而是将所有的颜料混合在一起,泼在纸上,出来就是一幅完美的艺术品,这样会不会很令人惊奇。现

文|陈根

想象一下,如果在画纸上做一幅画,不以常规的方式,而是将所有的颜料混合在一起,泼在纸上,出来就是一幅完美的艺术品,这样会不会很令人惊奇。

现在,研究人员开发出一种新技术,可以将 DNA 分子放置在表面的指定位置,然后混合中的每种蛋白质都会自组装成其相应的 DNA 序列,由此产生的 DNA 模板微阵列能够快速识别临床中有关联的蛋白质。

CRISPR来自微生物的免疫系统,这种工程编辑系统利用一种酶,能把一段作为引导工具的小RNA切入DNA,并在此处切断或做其他改变。以往研究表明,通过这些介入,CRISPR能使基因组更有效地产生变化或突变,效率比TALEN(转录激活因子类感受器核酸酶)等其他基因编辑技术更高。

CRISPR技术具有精准、廉价、强大、易于使用的特点。但CRISPR技术并不是全无缺点,在人类癌细胞系列中,它也可能产生大量“误伤目标”,尤其是对不希望改变的基因做修改。

近日,研究人员通过重新利用CRISPR技术,用来识别患者血液样本中的抗体。该技术涉及可定制的蛋白质集合,这些蛋白质与 Cas9 变体相连 ,Cas9 是 CRISPR 的核心蛋白质,将与 DNA 结合,但不会像用于基因修饰时那样切割 DNA。

当将这些 Cas9 融合蛋白应用于含有数千个独特 DNA 分子的微芯片时,混合物中的每个蛋白质都会自组装到芯片上包含其相应 DNA 序列的位置。这种技术称为“PICASSO”,是 Cas9 介导的自组织固定肽的简称。

该技术可以组装数千种不同的蛋白质,这表明它可以很容易地适应广谱医学诊断工具。此外,该技术可以从康复的 COVID-19 患者的血液中,识别来自病原体(包括 SARS-CoV-2) 的蛋白质结合的抗体。

总的来说,该研究展示了 PICASSO 在蛋白质研究中的应用,创造了一种可以快速适应医学诊断的工具,未来,其或许可以激发一类新的医学诊断产生。目前,该研究由哈佛医学院和波士顿布莱根妇女医院领导,相关的研究成果发表在Molecular Cell上。

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