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2016.12.14 每日早知道

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浏览:- 发布日期:2016-12-14 08:43:12【

周三

PNAS:重磅!利用分子乐高产生更优的CRISPR基因编辑工具
在一项新的研究中,来自加拿大西安大略大学的研究人员利用分子乐高(molecular-Lego),将一种工程酶加入到革命性的新的基因编辑工具CRISPR/Cas9中。他们的研究表明在靶向基因组中的基因中,加入这种酶会使得基因编辑更加高效和潜在地更具特异性。相关研究结果于2016年12月8日在线发表在PNAS期刊上,论文标题为“Biasing genome-editing events toward precise length deletions with an RNA-guided TevCas9 dual nuclease”。

科学界充斥着CRISPR给人类基因编辑带来的希望:它为利用基因疗法治疗囊性纤维化和白血病等疾病打开大门。

比如,在囊性纤维化中,绝大多数病人存在一种导致这种疾病的基因突变。如果利用CRISPR将这种突变从基因组中切除的话,那么这种疾病可能潜在地被治愈。

论文通信作者、西安大略大学舒力克医学与牙科学院副教授David Edgell说,“CRISPR的问题在于它会切割DNA,但是随后DNA修复会移除这种切口,并且将它粘贴在一起。这意味着它再生这个CRISPR试图靶向的位点,从而产生一种无效的循环。我们加入这种工程酶的新颖性在于它阻止这种再生发生。”

研究人员证实构建一种被称作TevCas9的酶会使得DNA修复更难再生这个切割位点,其中TevCas9是在两个位点而不是在单个位点切割DNA。他们是通过将一种被称作I-Tevl的酶加入到核酸酶Cas9上而构建出TevCas9的。在基因编辑工具CRISPR/Cas9中,Cas9是一种典型的用于切割DNA的酶。

这项研究也表明加入I-Tevl有望更加特异性地靶向基因,而且更不可能在基因组上产生脱靶效应,其中脱靶效应是任何潜在治疗应用的一个重大的问题。

论文共同作者、西安大略大学舒力克医学与牙科学院副教授Caroline Schild-Poulter说,“因为存在两个切割位点,所以相比于仅仅一个位点,这两个位点更不可能在基因组中随机地发生。这仍然有待进行测试,但是这是希望和期待。”(生物谷 Bioon.com)


EMBO Mol Med:首次证实生理水平的硫化氢对细胞是有益的
在一项新的研究中,来自西班牙、德国和埃及的研究人员首次证实硫化氢在生理水平上是有益的,这是因为它有助细胞产生能量。相关研究结果近期发表在EMBO Molecular Medicine期刊上,论文标题为“CoQ deficiency causes disruption of mitochondrial sulfide oxidation, a new pathomechanism associated with this syndrome”。

研究人员证实在小鼠和人类体内,细胞产生的硫化氢是由一种被称作硫醌氧化还原酶(sulfide:quinone oxidoreductase, SQR)的线粒体酶所使用的,其中SQR参与每个组织中的细胞的能量产生。

论文通信作者Luis Carlos López García解释道,硫化氢是一种毒性气体,在高浓度时能够导致死亡。“在近几年,已有一些研究表明在生理浓度时,硫化氢是一种发挥着重要生理功能的细胞标志物。在高浓度时,这种气体抑制细胞水平上的能量产生,但在低浓度时,它促进能量产生。”

酶SQR也在它的反应中使用辅酶Q10,因此当辅酶Q10缺乏时,这种酶的水平显著下降,因而限制它的活性。这种缺陷导致与辅酶Q10缺乏相关联的生物能量缺乏,但是它也导致胞内硫化氢水平增加,而这种增加会导致谷胱甘肽和某些脑神经递质水平、血压和一些蛋白修饰发生变化。

因此,这项研究证实了硫化氢的生理学重要性,其中硫化氢是由我们的每个细胞产生和使用的。

López García解释道,“此外,我们的研究将硫化氢代谢变化鉴定为一种新的与辅酶Q10缺乏相关联的病理学机制。最终,这项研究在病理学角度和治疗角度上为针对硫化氢的新研究和应用打开大门。”(生物谷 Bioon.com)