新的CRISPR-Cas方法允许更精确的DNA切割

由马萨诸塞州总医院(MGH)的研究人员领导的一个团队已经克服了CRISPR-Cas酶和其他技术切割和编辑DNA的主要限制。最近发表在NatureBiotechnology上的创新将简化和加速分子克隆方法并扩大其效用。

CRISPR-Cas编辑改变了研究人员改变DNA的能力——例如，以限制性内切酶无法实现的方式切割特定的DNA序列，或者从细菌中分离出的蛋白质已被用于在特定位点切割DNA序列已有数十年。尽管CRISPR-Cas工具可以编程以靶向和切割几乎任何DNA序列，但其靶向的主要限制是首先需要识别位于靶标两侧的称为原型间隔区相邻基序(PAM)的短序列。因此，以前只能在该特定基序两侧的位点切割DNA。

在这项最新研究中，先前设计了一种名为SpRY的几乎无PAM的CRISPR-Cas9变体的团队测试了其作为通用DNA切割工具的效用。

通过在实验室实验中设计靶向130多个DNA序列的SpRY和引导RNA(gRNA)复合物，科学家们惊奇地发现SpRY在体外是无PAM的，并且可以有效地切割gRNA编程的任何序列上的DNA。研究人员还表明，他们的技术可以克服限制酶的限制。

“我们证明了SpRYDNA消化——或SpRYgests——能够在几乎任何序列上进行DNA切割，包括以前用限制性内切酶或其他CRISPR-Cas蛋白无法靶向的广泛范围，”资深作者、医学博士BenjaminKleinstiver说。麻省总医院基因组医学中心助理研究员，哈佛医学院助理教授。“这种新方法允许研究人员在任何选择的DNA位置切割试管中的DNA。SpRYgests提供的新功能将加速和降低各种基础研究应用的成本，包括可能具有最终临床意义的研究。”

研究人员设想，SpRYgests可以广泛应用于简化典型的分子克隆方法、更复杂的克隆方法、组装下一代测序文库等。

这项研究由博士后研究员KathleenA.Christie博士领导，他发誓不再使用限制性内切酶。其他合著者包括JimmyA.Guo、RachelA.Silverstein、RomanM.Doll、MegumuMabuchi、HannahE.Stutzman、JiecongLin、LinyuanMa、RussellT.Walton、LucaPinello和G.BrettRobb。