Nat Genet：颠覆认知！科学家揭示CRISPR/Cas9切口全新通往机制，未来有望实现精准通往

已对，加州大学伯克利分校的Jacob Corn工作团队在Cas9挤压后的重建组态上取得了颠覆观念的突破性。的通讯总的来真是，Corn工作团队这次解决了一个长期毛病生物学家的疑问：用CRISPR-Cas9打通细胞内的DNA之后，细胞内是不是是如何自由选择用哪种形式补救撕裂的后方的？格外不可或缺的是，他们的这个推测甚至可以让生物学家此后根据自己的需求，随心所欲细胞内的重建形式，让细胞内等位遗传物质DNA在被Cas9打通后，按照需求去重建后方。正真实现精确挤压，精确补救。这对很多需要好好等位基因重建的遗传性疾病而言，无疑是个但他却。上周四，Corn工作团队的这一不可或缺深入学术研究发表在《自然生物化学》上。CRISPR-Cas9只是上帝的手术刀，重建还是得靠细胞内长期以来，我们都形象地把CRISPR-Cas9叫好好“上帝的手术刀”，而不把它叫好好“上帝的针线包”，主要是因为Cas9只负责精确的打通DNA，重建的任务要交由细胞内自身。通不常具体情况，CRISPR-Cas9打通DNA形成的双链撕裂后，细胞内则会立刻顺利未完成紧急重建组态。其中所最主要的两条是：非相合顶端相互连接和相合拆分。其中所非相合顶端相互连接重建组态被生物学家用的最多，生产成本也极高。它就是不管二十一，尽快把撕裂的DNA相互连接慢慢地，维系DNA的间歇性。这种重建形式绝大部分具体情况则会在挤压位点造成了随机插入或缺失，并不需要避免等位基因功能丧失。无论如何，对细胞内而言，损失一个等位基因，比挂了赞同好多了。这种重建形式其实也是细胞内的最不常用重建形式。鉴于这种重建形式的特点，它被广泛用于等位基因功能的深入研究。而相合拆分重建组态，则是在有相合供体DNA数列的配合下，用一段某种程度的等位基因数列移除原本严重错误的等位基因数列。也就是我们不常真是的：哪里坏了，换哪里。生物学家和医生病人等位基因变异避免的性疾病，仰赖的就是这种重建形式。目前为止，相合拆分重建处理过程中所使用的索科利夫卡DNA旧版本有两种：一种是双链DNA，另一种是单链DNA旧版本重建（SSTR）。CRISPR/Cas9打通DNA之后的不太可能重建组态不过，大量的深入研究真是明，把双链DNA作为旧版本重建撕裂的DNA在绝大多数细胞内种类中所所谓不常多余的。相较而言呢，以单链DNA为重建旧版本的SSTR的系统在有机体细胞内中所有一点很高效，所以使用的也比较多。虽然SSTR生产成本高，但是Corn工作团队在不同的有机体癌细胞内系中所好好深入研究还是推测，SSTR的重建生产成本还是有很大的差异，从完全违宪的0%，到非不常高效的30%。这确实暗示，SSTR到底能未完成重建与细胞内种类有一定的关联。再仔细一想呢，不同细胞内种类的等位基因表示水准实际上是相差很大的，到底某些特殊的DNA重建渠道的打放或停用，不良影响了SSTR重建的生产成本呢？不同旧版本的重建处理过程如果我们能推测不良影响SSTR重建组态的系统设计性等位基因，那么在此后的诊疗广泛应用中所，在深入研究技术人员赶快去博拉系统设计性资料。很幸运，SSTR在人体中所重建的组态还鲜为人知。如果能解决这个毛病着很多生物学家的疑问，那么Corn工作团队赞同很放心。此处某种程度再次消失斯托帕德那句话：“再一次一无所知，从头放始……这让我很放心。”聪颖的实验设计Corn工作团队的深入研究技术人员是不是有多放心我是一定会自行告诉他了。不过，当我看到他们无论如何的基本概念时，我何止是很放心，可笑是很兴奋，以至于喝了5足球赛浓茶也一定会驱散的早间睡意，瞬间消散。他们首先好好了一个结论：既然是DNA撕裂的重建消失了不间歇性的疑问，那疑问某种程度就处在细胞内内跟DNA重建有关的等位基因上；如果在调控那些重建等位基因表示的同时，同步放展CRISPR-Cas9的挤出，和打通后的SSTR重建，不就可以通过二者之间的相互作用找寻不良影响SSTR的不可或缺等位基因了吗！于是，深入研究技术人员首先找寻了2000多个跟DNA重建有关的等位基因。然后好好了一个非不常年少的设计。他们创造性的使用了CRISPRi等位基因绝望技术、CRISPR-Cas9等位基因首先，他们给所有的细胞内加了个粉红色激光等位基因，让这些细胞内发映像。所有的细胞内都蓝莹莹的，真吓人~然后，给这些细胞内分别装入用来绝望重建系统设计性等位基因的CRISPRi等位基因绝望系统设计。每个细胞内绝望上来一个重建系统设计性等位基因，在一个有数百万个细胞内的群体中所，就造成了了2000个等位基因分别被绝望上来的细胞内特。建特处理过程紧接着，深入研究技术人员就要对那个粉红色激光细胞内等位基因加害了。他们把靶向挤压粉红色激光细胞内等位基因的CRISPR-Cas9接下里则会遭遇什么，你们赞同能想到把，还需要我真是吗~竟然了，我还是真是下吧。单纯状况下（我们只真是单纯状况下），右边的细胞内特白色则会遭遇如下巨大变化。有些还是粉红色，意味着等位基因深入研究技术人员用流式细胞内仪按照白色，给所有的细胞内分分成三拨：有6.8%的细胞内还保持这粉红色，有67.5%的细胞内不显色了，22.8%的细胞内变成了绿色。加慢慢地是97.1%，还有2.9%的细胞内怎么了？这些细胞内消失了单纯状况都是的具体情况，我们就不管它们了。未被赞许的“交通网络信号灯”有了右边的细胞内。再一的两件事就好办了，用二代人类基因组计划技术，分析分析这三个细胞内群体中所gRNA的水准巨大变化，就可以告诉他哪些等位基因则会不良影响SSTR的生产成本了。这一分析不要紧，深入研究技术人员推测之前确信与SSTR重建有关的DNA重建等位基因，确实与SSTR关系并不大。让深入研究技术人员不幸的是，那些处在范科尼贫血（Fanconi anemia；FA）的渠道上的等位基因，与SSTR关系密切。范科尼贫血是瑞士外科医生Guido Fanconi在1927年首次美联社的，它是一种有名的不常染色体隐性肾病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">血液系统设计性疾病。1992年美联社了4个不太可能与FA系统设计性的等位基因，到现在早就鉴定出了20多个与FA的病症有关的等位基因变异。FA渠道系统设计性超多细胞内长期以来，深入研究技术人员确信，FA渠道上的等位基因区块的细胞内与辨别和重建等位遗传物质中所的链间交联（ICL）有关。并不确信它与CRISPR-Cas9避免的DNA双链撕裂重建有关。这个推测，被深入研究技术人员视为至宝。为了进一步证实FADNA重建渠道上的细胞内与SSTR重建的系统生产成本之间的关系。深入研究技术人员用CRISPRi分别间歇性地一声较高了FA路径中所的FANCA，FANCD2，FANCE，FANCF，FANCL，HELQ，UBE2T，USP1和WDR48。推测SSTR重建的系统生产成本显着下降。如果在一声较高的同时，用cDNA在细胞内内间歇性地表示那个一声较高的细胞内，让它们的表示恢复到野生的水准。深入研究技术人员推测，SSTR重建的系统生产成本改善8倍，回升到正不常水准。这些深入研究真是明，FA渠道中所的许多等位基因对SSTR重建的系统是并不需要的。格外奇怪的是的是，深入研究技术人员还推测FA渠道只不良影响SSTR，它不则会促进非相合顶端相互连接。总体来真是，在DNA被打通之后，细胞内重建DNA的不常规形式所谓相合顶端相互连接，这也是为什么这种重建形式长期%-极高。FA渠道就是个交通网络信号灯而FA渠道格外像个“交通网络信号灯”：在FA渠道不引人注目的时候，所有的车都朝一个方向（非相合顶端相互连接）放；但如果FA渠道很引人注目，那么它就要指挥其中所一部分车往另一个方向（SSTR）前行。原来是这样！用学术研究第一后记“病人镰状细胞内贫血，成功的机则会与用某种程度的等位基因替代基因的等位基因生产成本密不可分，”Richardson这么高度评价自己的深入研究，“如果你从病症那里获得了100万个细胞内，30%-40%的移除率赞同比10%的好多了。”现在看来，Richardson的愿望确实有不太可能实现了。将来，生物学家可以通过分析细胞内等位基因的表示水准，提前察觉到一类细胞内到底简单SSTR。如果这类细胞内SSTR生产成本较高，甚至可以顾虑临时激活FA渠道。无论如何，生物学家把握了Cas9挤压后的这层重建组态，更进一步给病症换个等位基因啥的，那可笑是生产成本高多了。类似记事：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.