【新基因編輯工具Retrons誕生!有望與CRISPR強強聯合[哆啦A夢吃驚]】
2020年諾貝爾化學獎頒給了基因編輯工具CRISPR,如今,研究者又有新發現,有望與CRISPR結合,發揮更好的功用。

11月初,來自以色列魏茨曼科學研究所的羅特姆·索雷克(Rotem Sorek)帶領團隊在《細胞》上刊發文章,介紹了他們新發現的基於逆轉錄酶基因編輯工具:Retrons。與CRISPR類似,該工具可保護微生物免受噬菌體病毒侵害,研究者有望利用它對單細胞生物的基因進行編輯。

早在30多年前,就有科學家從黃色粘球菌中發現了逆轉錄酶,這一遺傳元件由DNA、RNA和來自某些細菌中的蛋白質複合而成,但一直以來它們在生物體中的作用不甚明確。

據《科學》報道,在最新發表的研究里,索雷克等人在許多細菌中都發現了逆轉錄酶。他們先搜索了近4萬個細菌的基因組,並利用計算機程序尋找與CRISPR和其他已知抗病毒構建體基因相近的抗病毒結構。

之後,研究者找到了一段包含逆轉錄酶的DNA,該元件側翼是無法編碼任何已知細菌蛋白的DNA片段。研究者聯想到這些神秘的序列可能在RNA編碼中發揮作用。此外,帶逆轉錄性質的DNA通常伴隨著一個蛋白質編碼基因,每個遺傳元件攜帶的蛋白質有所不同。

索雷克等人猜測,這些序列簇參与到一種新的噬菌體防禦中。後續研究中,他們進一步證明,包含了逆轉錄酶、DNA和RNA混合物以及蛋白質的元件Ec48可破壞新感染的細胞,從而使病毒無法複製並繼續傳播。

無獨有偶,在海德堡歐洲分子生物學實驗室,也有一個研究團隊有類似發現,他們在沙門氏細菌中逆轉錄的編碼基因旁邊發現了有毒的蛋白質基因,通常情況下毒素會被包裹起來,當噬菌體蛋白出現時則被激活。相關研究已於今年6月刊發於語音本平台bioRxiv。

研究者可利用CRISPR靶向並切割基因組中的目標區域,但迄今為止,該工具還不太擅長在靶點DNA中引入新代碼,若CRISPR能與此次發現的Retrons相結合,或許能產生所需序列的多重拷貝,並有效剪接到宿主基因中。不過目前,Retrons還未被證實可在哺乳動物細胞中工作,還有許多工作有待完成。

相關論文信息:http://t.cn/A6GIg9gJ
http://t.cn/A6GSzmv6

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