西班牙研究人员复活数十亿年前的古老CRISPR蛋白 它们仍然可以编辑人类细胞
西班牙研究人员复活数十亿年前的古老CRISPR蛋白 它们仍然可以编辑人类细胞
（化石网）据cnBeta：西班牙的研究人员复活了数百万甚至数十亿年前的古老CRISPR蛋白。它们不仅仍然可以编辑人类细胞，而且比现代版本更加通用，为新的和改进的合成CRISPR基因编辑工具铺平道路。CRISPR系统在细菌中作为一种自我防御机制而进化。
当一个细菌被病毒感染时，它将使用CRISPR酶来剪下病原体DNA的一个片段并储存起来。如果该细菌以后遇到相同类型的病毒，它将根据该DNA片段识别它，并能够更有效地对抗它。
大约十年前，科学家们发现他们可以共同采用这种识别和切割DNA的机制，并利用它来开发一种强大的基因编辑工具。由此产生的CRISPR-Cas9系统像一把分子剪刀一样工作，从细胞中剪下DNA部分，并用新的DNA替换。这正显示出它是治疗疾病、改善作物和为耐人寻味的新目的设计细菌的强大工具的前景。
在这项新的研究中，西班牙CIC nanoGUNE的研究人员开始绘制微生物中CRISPR的进化图。为此，他们使用了一种被称为祖先序列重建的技术，其中专门设计的算法被用来分析和比较生物体的基因组，并确定其共同祖先的基因组会是什么样子。
由此，研究小组确定并合成了古代微生物可能会使用的Cas酶，这些酶可以追溯到3700万到26亿年前。在人类细胞中的测试证实，这些祖先的酶在进行基因编辑时仍有功能。
也许不足为奇的是，这些古老的酶比现代的酶简单得多--这是进化过程中的一个指纹。但耐人寻味的是，这可能使它们比它们的后代更具有多功能性，后者已变得越来越有针对性地用于特定的利基。
该研究的首席研究员Raúl Pérez-Jiménez说："目前的系统是高度复杂的，并且适应于在一个细菌内发挥作用。当该系统在这种环境之外被使用时，例如在人类细胞中，它会被免疫系统拒绝，而且还有某些分子限制，限制了它的使用。奇怪的是，在祖先的系统中，其中一些限制消失了，这使这些系统在新的应用中具有更大的通用性。"
该团队表示，这一突破可用于生产新的酶，以目前的酶无法编辑的基因组区域为目标，有可能为疾病治疗和其他基因编辑的进展开辟新的途径。
该研究发表在《自然-微生物学》杂志上。
