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哈工大教授揭示基因编辑系统分子机制添加时间:2019-04-01 17:58
  

日前,国际知名期刊《细胞研究》(Cel l Re? sear ch)刊发了哈尔滨工业大学生命学院教授黄志伟课题组的研究成果《高保真SpCas9变体的结构基础》,该研究不仅全球首次揭示了高保真的Cas9基因编辑系统的分子机制,也为指导改造新型基因编辑系统提供了基础。

据介绍,CRISPR-Cas9可以像办公软件编辑文档一样,对基因进行编辑。目前,通过全球基因编辑领域科学家的努力,还在Cas9基础上产生了高保真的SpCas9突变体,这些突变体都可以成为更高效便捷的基因编辑工具和系统。但脱靶效应成了这一高效基因编辑工具的最大副作用,会带来意想不到的突变。其中,由于对SpCas9突变体的高保真结构基础一直未知,造成脱靶效应长期不能真正解决,让人类难以精确调控基因编辑工具在什么时间、什么位置进行编辑。

黄志伟教授及其课题组,通过结构生物学和生化研究手段揭示了SpCas9变体(xCas9 3.7)识别底物的兼容性和高保真性的分子机制。这一研究不仅第一次揭示了高保真的Cas9基因编辑系统的分子机制,而且为改造SpCas9,并使之成为更高效、更特异的基因编辑工具提供了关键结构基础,具有指导开发改造新型基因编辑系统的应用价值。基于这一研究发现的机理,黄志伟团队理性设计了一系列SpCas9变体,在生化实验和细胞实验中显示出新设计的突变体具有显著提高的保真性。