纽约(基因组网)- Cas9核酸酶来自金黄色葡萄球菌可以像Cas9一样有效地编辑基因组酿脓链球菌但在更小的尺寸，使CRISPR方法在活的有机体内研究人员今天在《科学》杂志上发表的一项研究报告称，其应用最终可能包括治疗用途自然．
来自布罗德研究所、麻省理工学院和美国国立卫生研究院国家生物技术信息中心的科学家们使用比较技术搜索宏基因组测序数据库，以寻找适合哺乳动物的vwin德赢ac米兰合作Cas9蛋白在活的有机体内CRISPR基因编辑，产生一种酶金黄色葡萄球菌可以打包成病毒载体。他们证明了其通过靶向PCSK9基因诱导可测量的生理变化的能力，其中功能的丧失与人类心血管健康的改善有关。他们说，他们能够成功地将该基因定位为隐性突变，并降低小鼠的胆固醇水平。
“这项研究强调了使用比较基因组分析来扩大CRISPR-Cas9工具箱的力量，”布罗德研究所核心成员、该研究的高级作者张锋在一份声明中说。“这种新的Cas9为扩展我们的Cas9库提供了一个支架，帮助我们创建更好的疾病模型，识别机制，并开发新的治疗方法。”
的金黄色葡萄球菌Cas9 (SaCas9)比Cas9小25%链球菌Cas9酶(SpCas9)，已被证明在编辑高阶基因组中起作用。这意味着SaCas9可以被包装成一个单一的腺相关病毒(AAV)，以输送到活细胞中。
AAV是一种很有前途的候选载体在活的有机体内CRISPR/Cas9的应用，因为它不知道会导致人类疾病，并已被批准在欧洲临床使用。然而，它的有效载荷容量太小，无法容纳同时包含SpCas9酶和CRISPR基因组编辑所需的其他成分的DNA结构。
之前提供CRISPR/Cas9系统的尝试在活的有机体内需要多个aav，因此研究人员寻找一种Cas9编码序列较短的细菌链球菌．宏基因组数VWIN娱乐网站据库的系统发育分析发现了6种候选细菌，代表了产生Cas9蛋白的所有细菌物种。在这六种酶中，编码Cas9的序列都足够短，但SaCas9是唯一一种在哺乳动物细胞中表现出与SpCas9相当的DNA切割能力的酶。
虽然金黄色葡萄球菌这种酶与S．化脓性链球菌酶，相对而言，它在整个基因组中也具有相对较低的脱靶效应，这是由检测双链断裂和其他被称为直接的不良损伤的方法确定的原位打破标记，链霉亲和素富集和下一代测序(BLESS)。没有进行BLESS测试在活的有机体内但在与后来被靶向的细胞相似的细胞系中。
“我们不想声称它更好，但它是相当的，”与链球菌该研究的联合第一作者Le Cong告诉GenomeWeb。
为了证明SaCas9可以编辑基因组在活的有机体内，研究人员针对成年小鼠的PCSK9进行破坏。人类PCSK9的缺失与心血管疾病风险的降低和低密度脂蛋白胆固醇水平的降低有关，使其成为一个有前途的药物靶点。在小鼠模型中，研究小组观察到，在给药一周后，血液中的PCSK9转化酶蛋白几乎完全耗尽。这些小鼠的总胆固醇降低了40%，并且没有出现炎症或免疫反应等明显的不良副作用迹象。
科学家们表示，SaCas9可以被改造成对基因表达进行靶向控制在活的有机体内研究人员可以用它来更好地理解细胞中的转录和表观遗传调控。基因启动子、基因抑制和报告蛋白都被融合到非裂解SpCas9酶中，成为重要的研究工具。
基因组编辑在活的有机体内Cong说，还可以进行研究人员以前无法进行的新型动物研究。虽然一些神经和代谢疾病，如阿尔茨海默病或2型糖尿病，有遗传成分，但它们不是先天性疾病。“为了更好地概括或研究它们在动物模型中的作用，我们需要了解成年期发生了什么，”Cong说。
＂在活的有机体内基因编辑可以扰乱成年人的系统，从而真正了解疾病发生的机制，并可能使你开发出适用于成年人的治疗方法。”