众所周知，细菌会使用“跳跃基因”来重新排序它们的基因组，并快速进化。现在，科学家们已经从这个微生物世界中发现了一种可移动的遗传元素，它可能能够重新排列我们自己dna的大部分
“可编程”桥接RNA可以选择新发现的基因编辑系统在基因组中改变的位置
加州大学伯克利分校(University of California, Berkeley)遗传学家徐志强(Patrick Hsu)在一次媒体发布会上说，这让我们超越了Crispr和RNA干扰的DNA和RNA切割能力，朝着更广泛的基因组设计能力迈进。
他的研究小组发现了一种酶，这种酶将RNA桥接分为两部分:一部分与供体DNA序列结合，另一部分与目标DNA结合，插入供体序列。这一发现源于对一种转座因子的研究，这种因子可以将自身剪切粘贴到微生物基因组中。序列两侧的非编码rna控制着一种叫做DNA重组酶的酶。
Arc研究所的科学家Patrick Hsu, Nick Perry和Matt Durrant
英国曼彻斯特大学基因组编辑小组的负责人安东尼·亚当森说:“这项新研究再次深入细菌基因组，发现了一些被称为重组酶的Crispr-Cas基因的远亲。”“重组酶被发现已经有一段时间了，它可以促进很长的DNA序列的重排，但到目前为止，这些系统都不是‘可编程的’。”
重组酶在细菌中广泛存在，这项研究的重点是在一些大肠杆菌菌株中发现的重组酶。
通过改造目标RNA和供体RNA，研究人员能够利用这种重组酶去除、插入和翻转细菌DNA序列。“这种可编程的机制允许我们指定任何两个我们想要组合的DNA序列，”Hsu说，“为操纵基因组提供了前所未有的可控制性水平”。
重组酶(浅蓝色)可以将DNA直接缝合到目标基因组中，克服了Crispr基因编辑将DNA修复留给宿主细胞的问题之一
Crispr于1987年被发现，2012年被开发为基因编辑工具。带有Cas9蛋白的Crispr类似于分子剪刀，可以识别并切割单个目标位点。Crispr切割DNA，然后依靠宿主细胞的修复机制来修复切片的基因组，这可能导致长时间的缺失或意想不到的重排。新的rna桥接机制一步完成DNA编辑。另一个优势是重组酶蛋白比Crispr系统的许多Cas酶更小，这使得它更容易将编辑机制打包到需要传递到人类细胞的病毒中。
亚当森说，Crispr的一大缺点是我们无法控制修复。他指出:“这意味着我们可能需要筛选许多额外的细胞才能找到具有理想结果的细胞。”“如果有人想治疗一个患有遗传疾病的人，那么缺乏精确性就会带来巨大的安全问题。”
在第二篇论文中，美国团队与日本东京大学的结构生物学家Hiroshi Nishimasu合作。他们揭示了重组酶在重组的不同阶段与桥接DNA、靶DNA和供体DNA复合的低温电子显微镜结构。
另外，悉尼的一个研究小组报告了重组酶的结构和一系列相关分子，它们也是高度选择性和可编程的，他们称之为SeekRNA。
到目前为止，这种新的桥接- dna机制只在细菌中得到证实。下一个挑战是让它在哺乳动物细胞中发挥作用。“如果这是成功的，那么非常精确的，大规模的改变哺乳动物细胞可能成为可能，”亚当森说。
“这是朝着更广阔的基因组设计愿景迈出的重要一步，有一天我们想要改变的不仅仅是单个或数百个碱基，而是数千，数万，数十万，数百万个碱基，”Hsu解释说。
我是一名自由科学记者
他在爱尔兰都柏林出生。我涵盖了化学和生物科学的各种主题，以及科学政策、健康和创新。查看完整档案
