Nature：操縱Cas9的REC3結構域可大幅降低CRISPR-Cas9的脫靶效應

? ? ? ? 在一項新的研究中，來自美國加州大學伯克利分校、麻省總醫院、哈佛醫學院和勞倫斯伯克利國家實驗室的研究人員鑒定出Cas9蛋白中的一個關鍵區域決定著CRISPR-Cas9如何精準地對靶DNA序列進行編輯，對它進行微調可產生超精準的基因編輯器，并且使得該基因編輯器的脫靶切割（off-target cutting）活性降低到有史以來的最低水平。相關研究結果于2017年9月20日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Enhanced proofreading governs CRISPR–Cas9 targeting accuracy”。論文通信作者為加州大學伯克利分校分子與教授、霍華德-休斯醫學研究所研究員Jennifer Doudna博士。

? ? ? ? 在CRISPR-Cas9中，Cas9蛋白起著結合和切割DNA的作用。這些研究人員說，他們鑒定出的這種蛋白區域作為DNA切割的一種主控制器發揮作用，是對Cas9進行重新設計進一步提高它的切割精準度的一種顯而易見的靶標。這種方法應當有助科學家們定制設計Cas9變異體，從而使得CRISPR-Cas9在錯誤位點上對DNA進行編輯的幾率最小化。當利用CRISPR-Cas9在人體進行時，這是一個關鍵的考慮因素。

? ? ? ? 一種提高精準度的策略是在這種控制性的被稱作REC3的蛋白結構域中引入突變，然后觀察哪些突變會提高精準度，同時不會影響在靶切割（on-target cutting）的效率。

? ? ? ? 論文共同第一作者、Doudna實驗室研究生Janice Chen說，“我們發現即便Cas9的REC3結構域發生微小的變化也會影響在靶編輯和脫靶編輯之間的差異，這提示著這個結構域明顯是通過深入地誘發突變來改善靶向特異性的候選者。作為這項研究的延伸，相比于我們之前開展的靶向突變，我們能夠在REC3結構域中更加無偏向性地引入突發。”其他的論文共同第一作者為加州大學伯克利分校的Yavuz Dagdas和哈佛醫學院的Benjamin Kleinstiver。