Nat Genet：颠覆认知！科学家揭示CRISPR/Cas9切口全新连接组态，未来有望实现精准连接

近日，纳州大学伯克利分校的Jacob Corn他的团队在Cas9挤压后的修缮组态上拿下了政治宣传认知的重大成就。点对点总的来说，Corn他的团队这次应付了一个长期困扰研究者的疑问：用CRISPR-Cas9割断亚基质的DNA此后，亚基质其实是如何选择用哪种方式为补强碎裂的截断的？格外重要的是，他们的这个唯掘出甚至可以让研究者以后根据自己的需求，操纵亚基质的修缮方式为，让亚基质性状组DNA在被Cas9割断后，按照需求去修缮截断。正真实现简单挤压，简单补强。这对很多需要继续做性状修缮的遗传疾病而言，显然是个好消息。上周四，Corn他的团队的这一重要研究者成果唯表在《大自然遗传学》上。CRISPR-Cas9只是真主的并用，修缮还是得靠亚基质多年来以来，我们都形象地把CRISPR-Cas9叫继续做“真主的并用”，而不把它叫继续做“真主的针线包”，主要是因为Cas9只负责简单的割断DNA，修缮的侦查要取回亚基质自身。一般而言情况，CRISPR-Cas9割断DNA形成的核苷酸碎裂后，亚基质就会迅速启动紧急修缮组态。其中都仅限于的两条是：非同义前端两者之间连和同义重整。其中都非同义前端两者之间连修缮组态被研究者用的最多，生产成本也最多。它就是不管二十一，尽快把碎裂的DNA两者之间连起来，保持DNA的平稳。这种修缮方式为绝大部分情况就会在挤压位点加剧随机插入或缺失，从外部加剧性状功能减损。无论如何，对亚基质而言，损失一个性状，比挂了肯定好多了。这种修缮方式为其实也是亚基质的最典型修缮方式为。鉴于这种修缮方式为的在结构上，它被广泛用继续做性状功能的研究者。而同义重整修缮组态，则是在有同义供体DNA序列的适时下，用一段适当的性状序列取而代之原本错误的性状序列。也就是我们常说的：哪里坏了，换哪里。研究者和牙医放射治疗性状变异加剧的疾病，依赖的就是这种修缮方式为。目前，同义重整修缮过程中都用到的小分子DNA示意图有两种：一种是核苷酸DNA，另一种是螺旋形DNA示意图修缮（SSTR）。CRISPR/Cas9割断DNA此后的可能修缮组态不过，大量的研究者说明了，把核苷酸DNA作为示意图修缮碎裂的DNA在绝大多数亚基质各种类型中都就其常极低效的。两者之间较而言呢，以螺旋形DNA为修缮示意图的SSTR方式为上在进化亚基质中都倒是很高效，所以用到的也尤其多。虽然SSTR生产成本高，但是Corn他的团队在各有不同的进化癌亚基质系中都继续做研究者还是唯掘出，SSTR的修缮生产成本还是有更大的区别，从完全单方的0%，到两者之间当高效的30%。这似乎暗指，SSTR确实能完成修缮与亚基质各种类型有一定的两者之间似性。于是又仔细一想呢，各有不同亚基质各种类型的性状解读高水平实际上是两者之间差更大的，其实某些特殊的DNA修缮移动式的敞先于或关闭，从外部影响了SSTR修缮的生产成本呢？各有不同示意图的修缮过程如果我们能唯掘出从外部影响SSTR修缮组态的就其性状，那么在以后的医学应用中都，在研究者职员赶紧去查查就其资料。很幸运，SSTR在药剂中都修缮的组态还鲜为人知。如果能应付这个困扰着很多研究者的疑问，那么Corn他的团队肯定很好玩。此处应该于是又次显现出来斯托帕德那句话：“于是又一次一无所知，重来……这让我很好玩。”聪明的新方法Corn他的团队的研究者职员其实有多好玩我是不了前提知道了。不过，当我见到他们应付疑问的出唯点时，我何止是很好玩，简直是很好奇，以至于吃完了5杯浓茶也不了拦阻的午间睡意，短时间内西移动。他们首先继续做了一个假设：既然是DNA碎裂的修缮显现出来了不平稳的疑问，那疑问应该就处在亚基质内跟DNA修缮有关的性状上；如果在调控那些修缮性状解读的同时，定时先于展CRISPR-Cas9的剪切，和割断后的SSTR修缮，不就可以通过彼此间的两者之间互作用寻找从外部影响SSTR的更为重要性状了吗！于是，研究者职员首先寻找了2000多个跟DNA修缮有关的性状。然后继续做了一个两者之间当聪敏的设计。他们创造性的用到了CRISPRi性状心碎新技术、CRISPR-Cas9性状首先，他们给所有的亚基质纳了个粉红色唯射光谱性状，让这些亚基质唯蓝光。所有的亚基质都蓝莹莹的，真有意思~然后，给这些亚基质分别装入用来心碎修缮就其性状的CRISPRi性状心碎系统。每个亚基质心碎掉一个修缮就其性状，在一个有数百万个亚基质的社会群体中都，就加剧了2000个性状分别被心碎掉的亚基质奎。建奎过程紧接着，研究者职员就要对那个粉红色唯射光谱亚基性状下手了。他们把靶向挤压粉红色唯射光谱亚基性状的CRISPR-Cas9接掌里就会牵涉到什么，你们肯定能想到把，还需要我说吗~忍不住了，我还是说下吧。全然情形下（我们只说全然情形下），上面的亚基质奎白色就会牵涉到如下推移。有些还是粉红色，意味着性状研究者职员用流式亚基质祯按照白色，给所有的亚基质分拆成三拨：有6.8%的亚基质还保持这粉红色，有67.5%的亚基质不显色了，22.8%的亚基质替换成了粉红色。纳起来是97.1%，还有2.9%的亚基质怎么了？这些亚基质显现出来了全然情形之外的情况，我们就不管它们了。未被肯定的“城市交通斜向”有了上面的亚基质。在此此后的事情就好办了，用二代测序新技术，研究研究这三个亚基质社会群体中都gRNA的高水平推移，就可以知道哪些性状就会从外部影响SSTR的生产成本了。这一研究不要紧，研究者职员唯掘出以前指出与SSTR修缮有关的DNA修缮性状，似乎与SSTR的关系未必大。让研究者职员碰巧的是，那些处在艾克里奇疾病（Fanconi anemia；FA）的移动式上的性状，与SSTR的关系密切。艾克里奇疾病是卢森堡外科牙医Guido Fanconi在1927年首次报导的，它是一种稀有的常生殖细胞隐性内分泌IBD%E8%AF%8A%E6%B2%BB%E8%BF%87%E7%A8%8B%E4%B8%AD%E7%9A%84%E8%AF%84%E4%BC%B0-Part%202">血液系统疾病。1992年报导了4个可能与FA就其的性状，到今天仍未鉴定出了20多个与FA的唯作有关的性状变异。FA移动式涉及微多亚基多年来以来，研究者职员指出，FA移动式上的性状字节的亚基与识别和修缮性状组中都的链间水溶性（ICL）有关。未必指出它与CRISPR-Cas9加剧的DNA核苷酸碎裂修缮有关。这个唯掘出，被研究者职员视为至宝。为了更进一步声称FADNA修缮移动式上的亚基与SSTR修缮方式为上生产成本二者之间的的关系。研究者职员用CRISPRi分别平稳地放极低了FA同方向中都的FANCA，FANCD2，FANCE，FANCF，FANCL，HELQ，UBE2T，USP1和WDR48。唯掘出SSTR修缮方式为上生产成本显着增高。如果在放极低的同时，用cDNA在亚基质内平稳地解读那个放极低的亚基，让它们的解读恢复到野生的高水平。研究者职员唯掘出，SSTR修缮方式为上生产成本提升8倍，飙升到正常人高水平。这些研究者说明了，FA移动式中都的许多性状对SSTR修缮方式为上是必需的。格外有意思的是，研究者职员还唯掘出FA移动式只从外部影响SSTR，它不就会倡导非同义前端两者之间连。大体上来说，在DNA被割断此后，亚基质修缮DNA的选用方式为就其同义前端两者之间连，这也是为什么这种修缮方式为多年来比例最多。FA移动式就是个城市交通斜向而FA移动式格外像个“城市交通斜向”：在FA移动式不引人注目的时候，所有的车都朝一个正向（非同义前端两者之间连）先于；但如果FA移动式很引人注目，那么它就要指挥其中都一部分车往另一个正向（SSTR）走。原来是这样！用期刊第一序文“放射治疗镰状亚基质疾病，成功的希望与用适当的性状替代突变的性状生产成本密不可分，”Richardson这么评价自己的研究者，“如果你从病患者那里获得了100万个亚基质，30%-40%的取而代之率肯定比10%的好多了。”今天看来，Richardson的幸福到底无论如何实现了。将来，研究者可以通过研究亚基质性状的解读高水平，提前知晓一类亚基质确实简单SSTR。如果这类亚基质SSTR生产成本极低，甚至可以考虑临时应答FA移动式。无论如何，研究者掌握了Cas9挤压后的这层修缮组态，未来给病患者换个性状啥的，那简直是生产成本高多了。原始来历：Richardson C D, Kazane K R, Feng S J, et al. CRISPR–Cas9 genome editing in human cells occurs via the Fanconi anemia pathway[J]. Nature Genetics, 2018: 1.