Cell：比CRISPR-Cas9系统更快速、更精确的基因编辑技术（附原文）

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含有首次利用革命性的CRISPR-Cas9系统编辑哺乳动物基因组的科学家的研究组，现在识别了一个不同的CRISPR系统，其在更简单、更精确的基因组工程中具有潜力。
+ R  E" X8 u& J 　　在发表于2015年9月25日的《Cell》杂志上的一项研究中，张锋及其在MIT的Broad研究院和哈佛大学和MIT的McGovern脑研究所的同事，共同作者包括美国国立卫生研究院的尤金·库宁，Broad研究院和MIT生物学系的特拉维夫·雷格夫，以及荷兰瓦赫宁根大学的约翰·范德奥斯特，描述了这个新系统的意想不到的生物学特性，并表明它可被改造成编辑人体细胞的基因组。. I# R9 o/ X4 R" u5 m# `
　　“这对促进基因工程具有巨大的潜力，”Broad研究院的主任埃里克·兰德说，他也是人类基因组计划的主要领导人之一。“这篇论文不仅揭示一个以前未知的CRISPR系统功能，而且也表明Cpf1在人类基因组编辑中具有显著的和强大的功能。Cpf1系统代表了新一代的基因组编辑技术。”& L0 Z6 Q4 }9 G9 m( o; g6 G
　　CRISPR序列于1987年首次描述，而2010年和2011年才开始介绍其自然生物学功能。2013年分别由张锋和哈佛大学的乔治·丘奇首次报道了CRISPR-Cas9系统在哺乳动物基因组编辑中的应用。
/ r+ M9 L& T' f" P' U5 d6 } 　　在这项新研究中，张锋及其同事搜索了数百个不同类型的细菌的CRISPR系统，寻找具有能够被改造成可在人类细胞中使用的特性的酶。两个比较有前途的候选者是，来自氨基酸球菌属(Acidaminococcus)和毛螺旋菌科(Lachnospiraceae)的Cpf1酶，然后张锋及其同事表明其可以靶向人类细胞中的基因位点。
0 ^( L+ z) w! m 　　“我们高兴地发现，全然不同的CRISPR酶也能够用于促进研究和人类的健康，”张锋说。: @) R! W* a9 f1 k0 w4 i
　　新描述的Cpf1系统在几个重要的方面中不同于先前描述的Cas9，这些方面对研究和治疗，以及商业和知识产权有着显著的影响：9 L: E- q* a+ l3 `/ r
　　第一：在其天然形式中，DNA切割酶Cas9形成了含有两个小RNA的复合物，这两个小RNA都是切割活性所必需的。而Cpf1系统更简单，只需要单个RNA。Cpf1酶也比标准SpCas9要小，从而更容易递送到细胞和组织中。0 G( m  ~+ ?" M$ D
　　第二，也许是最为重要的一点：相对于Cas9，Cpf1能够以不同的方式切割DNA。当Cas9复合物切割DNA时，它会在同一位置切割两条链，留下在它们重新加入时经常发生突变的“平末端”。使用Cpf1复合物在两条链中的切割是能够互补的，留下暴露末端中的短突出端。这将有助于插入更精确，使研究人员能够更有效，更准确整合DNA片段。
! @/ e: c5 c) ]* q/ I; ` 　　第三：Cpf1能够切割远离识别位点的，这意味着即使靶基因在切割位点发生突变，其依然可以被重新切割，允许多个正确的编辑机会发生。
. |* V( \+ A0 G+ J3 y 　　第四：Cpf1系统为选择靶点提供新的灵活性。类似于Cas9，Cpf1复合物首先必须附着到名为PAM的短序列中，并且必须选择与天然存在的PAM序列相邻的靶点。Cpf1复合物能够识别不同于Cas9的PAM序列。这可能在靶向某些基因组中有利，如在疟原虫以及人类中。
( g$ ^$ I! T/ d3 @) g# f  b 　　“Cpf1这种意想不到的特性及其更精确的编辑为各种应用(包括癌症研究)打开了一道大门，”Broad研究所的机构成员、达纳-法伯癌症研究所癌症精密医学联合中心的就职主任，布里格姆妇女医院和Broad研究院的利维·加拉威说。加拉威没有参与这项研究。' A7 g1 O" P; U# g! t3 z
　　张锋，Broad研究所和MIT打算将Cpf1系统广泛分享。随着早期Cas9工具的使用，这些研究组将通过张锋实验室的质粒的共享网站addgene一面，为学术研究免费提供这项技术。张锋实验室已经在该页面上与全球研究人员共享了超过23,000次Cas9试剂，加快研究。张锋实验室还通过网站提供免费的在线工具和资源， http://www.genome-engineering.org
8 x" }6 `( ]; _, g4 j; k 　　Broad研究所和MIT打算提供非排他性的许可证，使商业工具和服务供应商将这种酶加入到他们的CRISPR管道和服务中，进一步确保这种新的酶在授权研究中的可用性。这些研究组打算提供许可证，为适当和重要的治疗用途提供最好的快速支持和安全的发展。“我们正致力于CRISPR-Cpf1技术的普及，”张锋说。* W& E" u8 C9 v9 B1 o8 H1 E8 ^7 A
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　　“我们的目标是，开发可以加快研究，并最终导致新的治疗应用的工具。我们看到更多的,甚至超越Cpf1和Cas9,使用其他酶,可能被用来进一步促进基因组编辑。”4 V' M# S0 r1 K. T, V
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7 i: r2 N3 k4 a0 w2 [  E2楼原文 感谢genedu 提供

genedu

Cpf1 Is a Single RNA-Guided Endonuclease of a Class 2 CRISPR-Cas System

michael1013

锋哥又要开始在cell的新一轮刷屏了