这把了不起的基因剪刀被称为CRISPR/Cas9,并获得了2020年的诺贝尔化学奖, ,它有时会在它们不是设计来靶向的地方剪切。尽管CRISPR允许科学家快速编辑基因序列,彻底改变了基础研究的节奏,但它工作得如此之快,以至于科学家很难发现有时会出错的地方,杏耀注册并找出改进的方法。洪堡博士后研究员朱琳·马达里亚加·马科斯和德国莱比希大学拉尔夫·塞德尔教授实验室的同事们发现了一种分析CRISPR酶的超快运动的方法,这将帮助研究人员了解他们如何识别目标序列,希望提高特异性。Madariaga Marcos将于2月23日周二在第65届生物物理学会年会上介绍这项研究。
为了使用CRISPR酶编辑基因序列,科学家们可以对其进行调整,以人类基因组中30亿个DNA碱基对中的特定序列为目标。在目标识别过程中,CRISPR酶解开DNA链,找到一个与CRISPR所附RNA序列互补的序列。但有时,RNA与DNA序列并不完全互补。为了解决这种意外的匹配问题,科学家们需要能够观察CRISPR是如何沿着单个DNA碱基对作用的,但这个过程是快速和难以观察的。
为了在超快的时间尺度上测量CRISPR的作用,Madariaga Marcos和同事们转向了DNA折纸,它使用特殊的DNA序列来形成复杂的三维纳米结构,而不是简单的双螺旋结构。“DNA折纸”在药物传递、纳米电子技术甚至艺术上都有应用。利用DNA折纸术,他们用DNA制作了旋转臂,这样他们就可以用显微镜上的高速摄像机观察到DNA通过CRISPR酶解旋,使旋转臂像直升机叶片一样旋转。有了这个系统,他们能够测量DNA序列中对匹配和不匹配的不同反应。Madariaga Marcos说:“当CRISPR/Cascade首次与DNA相互作用时,我们能够直接测量它的能量景观。”
这项技术将帮助科学家更好地理解CRISPR酶,杏耀游戏帐号以及它们最终是如何找到匹配的。这样,他们就能找到优化CRISPR的方法,从而减少偏离目标的匹配。在未来,Madariaga Marcos感兴趣的是“开发更多的工具和方法,以新的方式和更详细的水平来研究这些基因编辑过程。”