上海交通大學教授吳強課題組在基因編輯機制方面獲原創(chuàng)進展，揭示了CRISPR/Cas9新一代基因編輯系統(tǒng)全新的切割機理及其在染色體重排和DNA修復中的作用，實現(xiàn)了精準的DNA大片段編輯及可預測的堿基插入。該研究成果近日在線發(fā)表于《分子細胞》。
 

　　CRISPR/Cas9系統(tǒng)是近年來在國際上興起的新一代基因編輯技術，但對Cas9核酸酶的切割原理和修復機制研究還比較少。據(jù)論文第一作者壽佳博士介紹，研究人員通過開發(fā)DNA片段編輯技術，結合高通量測序技術及蛋白質(zhì)工程技術，發(fā)現(xiàn)Cas9核酸酶通過核酸內(nèi)切酶活性切割DNA雙鏈能夠產(chǎn)生突出末端，而不僅僅是之前報道的平頭末端切割方式，Cas9不具有核酸外切酶活性，而僅具有核酸內(nèi)切酶活性。同時發(fā)現(xiàn)通過基因工程改造后的Cas9核酸酶具有不同的突出末端切割模式，從Cas9核酸酶的結構上進一步證明了Cas9切割的多樣性。

　　研究利用高通量測序技術對DNA片段編輯的雙鏈斷裂末端進行分析發(fā)現(xiàn)，斷裂末端的核苷酸加入呈現(xiàn)出非常有規(guī)律的模式。通過一對導向RNA分子的四種不同切割構型，結合測序技術和基因工程技術，證明Cas9介導的堿基插入在DNA片段編輯中是能夠預測的。這種可預測的染色體重排規(guī)律，為研究人類染色體異常引起的腫瘤等相關疾病提供了技術支持。