浅谈基因编辑工具：SpyCas9 系统

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作者：健康报 发布日期：2017-05-04 10:00

浅谈基因编辑工具：SpyCas9 系统
在一些科幻电影中，基因技术出现“失控”的桥段屡见不鲜，而这种风险现实中也存在——在利用“CRISPR-Cas 系统”进行基因编辑中，如何减少 SpyCas9 过度激活或长时间活性带来的基因编辑脱靶效应、如何对 SpyCas9 的活性予以精确控制是亟须破解的难题。哈尔滨工业大学生命学院黄志伟教授课题组的一篇学术论文日前在国际著名的《自然》杂志上在线发表。此项成果揭示了 Anti-CRISPR 蛋白抑制 SpyCas9 活性的分子机制。在该项机制原理的基础上，人类有望在基因治疗领域开发各种各样调控基因的产品，而不会让基因在没有“制动装置”下失控。

SpyCas9 系统是当下最重要、也是最广泛使用的基因编辑工具，广为应用于细胞、组织或个体内 DNA 的敲除、激活、修饰等领域。但 SpyCas9 在细胞里的活性不受“制约”，反而可能产生破坏性。换言之，如何让 SpyCas9 在剔除指定的“坏基因”而不殃及其他基因，怎样能在某个时间点上敲除 DNA，而在其他时间段不发生作用，这些都是当下基因编辑、基因治疗等领域亟待解决的问题。

此前，科学家发现了可以减少其负面效应的基因 Anti-CRISPR，其中的“抑制机理”却一直未被揭开。黄志伟课题组在国家自然科学基金委、哈工大青年科学家工作室等的资助下，通过深入揭示 Anti-CRISPR 蛋白抑制 SpyCas9 基因编辑活性的靶向控制机制，撩开了细菌免疫系统与噬菌体防御系统“军备竞赛”共进化的神秘“面纱”，同时为设计时间、空间特异性和条件性地精确控制 SpyCas9 基因编辑系统活性的工具提供了结构基础。