CRISPR基因編輯技術(shù)正在成為瑞士軍刀的基礎。遺傳學研究似乎只受到他們想象力的限制。他們創(chuàng)造了CRISPR應用——以極快的速度進行DNA檢測。干細胞創(chuàng)造和拯救世界巧克力供應只是CRISPR在最近幾個月證明能夠完成的一些任務。
麻省理工學院、哈佛大學和哈佛大學化學與化學生物系的科學家宣布的最新派對技巧是成為蜂巢黑匣子記錄器。
被稱為CAMERA1的記錄器系統(tǒng)可以跟蹤單元中事件的順序和持續(xù)時間。作者證明，該系統(tǒng)可以記錄細胞環(huán)境中的刺激，如接觸病毒和抗生素。這項技術(shù)的最終目標是使用記錄器更好地理解復雜的細胞過程，例如將基因表達成蛋白質(zhì)。燈光，攝像機，動作
這項發(fā)表在《科學》雜志上的研究使用了CRISPR的Cas-9酶，這是一種基因剪刀，可以在預定的點切割DNA。剪刀的目的是用一小塊叫做導向RNA的遺傳物質(zhì)來切割細菌細胞DNA。這使得研究人員能夠插入質(zhì)粒，即DNA的小環(huán)。研究人員已經(jīng)對其中一些質(zhì)粒進行了基因改造，使Cas-9靶向它們。
當Cas-9切割DNA時，哺乳動物細胞通常有一個固定的斷裂修復機制，盡管有時在這個過程中會出錯(科學很容易使用)。在這項研究中，使用的細菌細胞沒有這種修復機制，這意味著目標質(zhì)粒被降解。研究人員最終的基因改變是確保宿主細胞只有在特定抗生素存在的情況下才開始產(chǎn)生Cas-9。
添加抗生素并通過細菌細胞檢測以產(chǎn)生Cas-9。該酶開始切割對Cas-9敏感的質(zhì)粒，同時保持其他質(zhì)粒完整。然后靶向質(zhì)粒降解，這意味著作者只需要監(jiān)測兩類質(zhì)粒的相對水平即可獲得讀數(shù)，其中抗生素濃度和持續(xù)時間的增加意味著Cas-9質(zhì)粒相對較少。
這個讀數(shù)非常敏感。研究人員可以檢測到幾十個細胞組成的微小群體發(fā)出的信號。作為最后一個興趣，作者開發(fā)了一種技術(shù)，可以重置改變的質(zhì)粒比率，這意味著可以從同一細胞獲得多個記錄。
CRISPR縫紉剪刀
作者不止于此。第二個設備CAMERA2使用另一種CRISPR方法更精細地改變單個基本字母的DNA，將剪刀縫到CAMERA1的粗糙鐮刀上。這種基本的編輯方法是劉和他的團隊在2016年開發(fā)的。以這種方式編輯DNA有損傷細胞的風險。為了防止這種情況，系統(tǒng)建立了一個系統(tǒng)，使基本編輯器只在一個被稱為“安全港”基因的特定基因中工作，這是一個沒有細胞損傷風險的測試點。
該系統(tǒng)可以記錄多達四種刺激和刺激的確切順序。第二個系統(tǒng)經(jīng)過修改，完全不需要質(zhì)粒，直接監(jiān)測細胞基因組的變化，從而適用于哺乳動物細胞。
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