兩種新方法能增強基因編輯精準度可避免“脫靶效應”

　　美國科學家發現，較短的向導核糖核酸和Cas9核酸內切酶二聚體均能提高基因編輯技術精準度，可對基因組進行更加準確的編輯和修飾。相關結果近期發表于《人類基因療法》雜志上。

　　多種細菌和古細菌中存在很多成簇的、規律間隔的短回文重復核糖核酸序列（CRISPR）和CRISPR相關基因（Cas genes）。CRISPR-Cas是一種天然免疫系統，可對抗病毒以及其他病原體對細菌的入侵。科學家利用這一系統可在多種細胞特定的基因組位點上進行切割的特性，對基因組進行靶向修飾、插入新的遺傳物質，進而用來快捷有效地建立轉基因細胞系或培育轉基因動物。

　　目前最流行和有效的基因組編輯工具是CRISPR-Cas9 RNA引導核酸酶系統。但是，該系統存在一定的局限性，它在編輯過程中經常會在基因組的非目標位置產生非必要的脫氧核糖核酸（DNA）突變，也就是脫靶效應，這在一定程度上阻礙了其應用。

　　為克服這一問題，哈佛醫學院和馬薩諸塞州綜合醫院的研究人員開發出兩種能夠有效提高該系統編輯基因精準度的方法。其一，縮短向導核糖核酸分子的長度，制造出更短的與目標DNA區域結合的位點；其二，在Cas9核酸內切酶上添加一個新的結構域，可促進核酸酶形成二聚體。

　　研究表明，這兩種方法均能顯著提高CRISPR-Cas9 RNA引導核酸酶對目標DNA區域的靶向特異性，從而提高基因編輯和修飾的精準度。這對更加高效地培育轉基因生物和細胞系，以及研究和治療人體疾病大有幫助。

　　同時，研究人員發現，由上述兩種不同方法結合形成新的復合物，在人類癌細胞和胚胎干細胞內具有更高的生物活性，基因編輯的精準度比單獨使用其中一種方法的效果更明顯。