Nat Genet：定性认知！科学家揭示CRISPR/Cas9切口全新连接机制，未来有望实现精准连接

据悉，康奈尔大学伯克利分校的Jacob Corn工作团队在Cas9接合后的修缮有助于上取得了颠覆认知的有望。通讯总的来真是，Corn工作团队这次补救了一个长期拖累辨认出者的弊端：用CRISPR-Cas9接通蛋白质的DNA之后，蛋白质其实是如何选择用哪种模式复原脱落的裂口的？越来越重要的是，他们的这个辨认出甚至可以让辨认出者以后根据自己的需求量，操纵蛋白质的修缮模式，让蛋白质线粒体DNA在被Cas9接通后，按照需求量去修缮裂口。正实实现准确接合，准确复原。这对很多必需做基因组修缮的遗传性而言，无疑是个盼望。上周四，Corn工作团队的这一重要学术数据分析撰写在《自然遗传学》上。CRISPR-Cas9只是上帝的切掉，修缮还是得靠蛋白质以前以来，我们都形象地把CRISPR-Cas9称为“上帝的切掉”，而不把它称为“上帝的针线包”，主要是因为Cas9只负责准确的接通DNA，修缮的任务要交给蛋白质自身。一般而言情况下下，CRISPR-Cas9接通DNA形成的肽键脱落后，蛋白质不能不久启动紧急修缮有助于。其中会最主要的两条是：非相合外侧连结和相合分拆。其中会非相合外侧连结修缮有助于被辨认出者用的最多，效能也最高。它就是不管二十一，尽早把脱落的DNA连结起来，维持DNA的有利于。这种修缮模式绝大部分情况下下不能在接合核糖体产生随机插入或缺失，直接导致基因组功能无法控制。无论如何，对蛋白质而言，人员伤亡一个基因组，比挂了负责任好多了。这种修缮模式或许也是蛋白质的最；也用修缮模式。鉴于这种修缮模式的在结构上，它被相当多用于基因组功能的数据分析。而相合分拆修缮有助于，则是在有相合小分子DNA序列的为了让下，用一段正确的基因组序列替代替当初偏差的基因组序列。也就是我们；也真是的：哪里坏了，代替哪里。辨认出者和医生病人基因组变异导致的疾病，依赖的就是这种修缮模式。目前，相合分拆修缮过程中会使用的外源DNA示意图有两种：一种是肽键DNA，另一种是单链DNA示意图修缮（SSTR）。CRISPR/Cas9接通DNA之后的可能修缮有助于不过，大量的数据分析表明，把肽键DNA作为示意图修缮脱落的DNA在绝大多数蛋白质子类中会认；也很陈旧的。相较而言呢，以单链DNA为修缮示意图的SSTR模式在生命体蛋白质中会那时候很高效，所以使用的也相比较多。虽然SSTR效能高，但是Corn工作团队在不同的生命体癌蛋白质系中会做数据分析还是辨认出，SSTR的修缮效能还是有不大的差异，从只不过无效的0%，到非；也高效的30%。这似乎或许，SSTR是否能进行时修缮与蛋白质子类有一定的关联。再继续仔细一想呢，不同蛋白质子类的转录程度实际上是略低不大的，是不是某些特殊的DNA修缮移动式的打开或暂停，负面影响了SSTR修缮的效能呢？不同示意图的修缮过程如果我们能辨认出负面影响SSTR修缮有助于的方面基因组，那么在以后的临床研究应用中会，在数据分析其他部门立刻去查查方面资料。很但他却，SSTR在化学物质中会修缮的有助于还早先。如果能补救这个拖累着很多辨认出者的弊端，那么Corn工作团队负责任很老公。此处一定不能再继续次出有现斯托帕德那句话：“再继续一次一无所知，重来……这让我很老公。”聪明的实验新设计Corn工作团队的数据分析其他部门其实有多老公我是不想办法知道了。不过，当我看到他们补救弊端的思路时，我何止是很老公，实在是很兴奋，以至于喝了5杯浓茶也不想驱散的午间睡意，时会消散。他们首先做了一个假设：既然是DNA脱落的修缮出有现了不有利于的弊端，那弊端一定不能就处在蛋白质内跟DNA修缮有关的基因组上；如果在转录那些修缮转录的同时，同步组织起来CRISPR-Cas9的剪切，和接通后的SSTR修缮，不就可以通过彼此间的相互作用找到负面影响SSTR的极其重要基因组了吗！于是，数据分析其他部门首先找到了2000多个跟DNA修缮有关的基因组。然后做了一个非；也聪敏的新设计。他们创造性的使用了CRISPRi基因组呐喊技术、CRISPR-Cas9基因组首先，他们给所有的蛋白质加了个金色发射光谱基因组，让这些蛋白质发蓝光。所有的蛋白质都蓝莹莹的，实好看~然后，给这些蛋白质分别密封用来呐喊修缮方面基因组的CRISPRi基因组呐喊系统。每个蛋白质呐喊掉一个修缮方面基因组，在一个有数百万个蛋白质的群体中会，就产生了2000个基因组分别被呐喊掉的蛋白质特。建特过程紧接着，数据分析其他部门就要对那个金色发射光谱蛋白质基因组下手了。他们把类似物接合金色发射光谱蛋白质基因组的CRISPR-Cas9接下里不能发生什么，你们负责任能就让把，还必需我真是吗~忍不住了，我还是真是下吧。完美现状下（我们只真是完美现状下），上面的蛋白质特颜色不能发生如下变异。有些还是金色，并不一定基因组数据分析其他部门用流式蛋白质郭子按照颜色，给所有的蛋白质分分成三拨：有6.8%的蛋白质还保持一致这金色，有67.5%的蛋白质不实色了，22.8%的蛋白质转化成了黄色。加起来是97.1%，还有2.9%的蛋白质怎么了？这些蛋白质出有现了完美现状之外的情况下，我们就不管它们了。未能被重视的“公路交通灯号”有了上面的蛋白质。在此之后的事情就好办了，用二代测序技术，深入数据分析深入数据分析这三个蛋白质群体中会gRNA的程度变异，就可以知道哪些基因组不能负面影响SSTR的效能了。这一深入数据分析不要紧，数据分析其他部门辨认出之前相信与SSTR修缮有关的DNA修缮基因组，似乎与SSTR的关系这不大。让数据分析其他部门意外的是，那些处在范里奇病变（Fanconi anemia；FA）的移动式上的基因组，与SSTR的关系密切。范里奇病变是德国他的学生Guido Fanconi在1927年首次另据的，它是一种罕见的；也染色体隐性遗传性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">血液系统疾病。1992年另据了4个可能与FA方面的基因组，到那时候并未能鉴定出有了20多个与FA的发病有关的基因组变异。FA移动式涉及极限多蛋白质以前以来，数据分析其他部门相信，FA移动式上的基因组编码的蛋白质与识别和修缮线粒体中会的链间交联（ICL）有关。这不相信它与CRISPR-Cas9导致的DNA肽键脱落修缮有关。这个辨认出，被数据分析其他部门视为至宝。为了进一步猜测FADNA修缮移动式上的蛋白质与SSTR修缮模式效能之间的的关系。数据分析其他部门用CRISPRi分别有利于地一声很低了FA路径中会的FANCA，FANCD2，FANCE，FANCF，FANCL，HELQ，UBE2T，USP1和WDR48。辨认出SSTR修缮模式效能实着下降。如果在一声很低的同时，用cDNA在蛋白质内有利于地传达那个一声很低的蛋白质，让它们的传达恢复到野生的程度。数据分析其他部门辨认出，SSTR修缮模式效能大幅提高8倍，回升到正；也程度。这些数据分析表明，FA移动式中会的许多基因组对SSTR修缮模式是必需的。越来越有意思的是，数据分析其他部门还辨认出FA移动式只负面影响SSTR，它不不能促进非相合外侧连结。总体来真是，在DNA被接通之后，蛋白质修缮DNA的正因如此模式认相合外侧连结，这也是为什么这种修缮模式以前比例最高。FA移动式就是个公路交通灯号而FA移动式越来越像个“公路交通灯号”：在FA移动式不引人注目的时候，所有的车都朝一个同方向（非相合外侧连结）开；但如果FA移动式很引人注目，那么它就要指挥其中会一部分车往另一个同方向（SSTR）走。原来是这样！用专著第一后记“病人镰状蛋白质病变，成功的机不能与用正确的基因组替代突变的基因组效能密不可分，”Richardson这么评价自己的数据分析，“如果你从病人那里获了100万个蛋白质，30%-40%的替代替叛将负责任比10%的好多了。”那时候看来，Richardson的愿望实的有可能实现了。未能来，辨认出者可以通过深入数据分析蛋白质基因组的传达程度，提前预知一类蛋白质是否简便SSTR。如果这类蛋白质SSTR效能很低，甚至可以考虑临时转录FA移动式。无论如何，辨认出者受制于了Cas9接合后的这层修缮有助于，未能来给病人代替个基因组啥的，那实在是效能高多了。原始出有处：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.