使用CRISPR的新方法——thgRNA

　　特拉华大学的工程师小组开发了一种利用CRISPR/Cas9技术启动细胞内一系列级联活动的方法，该现象被称为条件基因调控（conditional gene regulation），文章发表在Nature Chemical Biology，为CRISPR技术引入了新的功能。

　　CRISPR基因编辑在医学、农业等诸多领域越来越流行，它被称为“本世纪最大的科学神话之一”。 CRISPR允许科学家精确地定位和编辑活细胞内DNA，帮助纠正导致遗传疾病的异常，中国已经率先开始进行人体临床试验了。

　　然而，始终有一个问题困扰着科学家们，如何在整合来自他们正在研究的细胞内信息的同时，编程CRISPR系统以靶向DNA。

　　在特拉华大学，化学工程教授Wilfred Chen和他的研究生Ka-Hei Siu设计了靶向大肠杆菌基因调控的新结构——绰号为“小立足点门控gRNA（toehold-gated gRNA，thgRNA）”。

　　传统上，CRISPR/Cas9基因组编辑使用单链核糖核酸（RNA）引导Cas9酶到达靶向脱氧核糖核酸（DNA）。Chen和Siu设计一个发卡结构，阻止部分RNA识别DNA，只暴露一小部分（被称为小立足点）允许与其他RNA结合，然后，利用细胞内的RNA作为触发器，打开阻断阀门，激活Cas9蛋白，以便它能结合和调节DNA。

　　“关键是我们想使用一些细胞本我信息，”Chen说。“我们希望利用细胞天然应答作为CRISPR/Cas9蛋白功能的一种调节方式，使其基本上发展为一种受控的机制，以便我们能够相应地调节细胞功能。”

　　这项技术提供了一种多功能的“即插即用”设计，可用于在各种系统中诱导基因编辑和调节。

　　“向前看，这个想法是可行的。理论上讲，任何类型的细胞信使RNA都可以作为激活或失活装置，”他说。“你可以想象，将来我们能根据葡萄糖依赖或缺乏磷酸盐或暴露在高温/低温/低pH值等条件，激活某些东西。”

　　原文检索：Riboregulated toehold-gated gRNA for programmable CRISPR–Cas9 function