【導(dǎo)讀】 美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的科學(xué)家正在開創(chuàng)性地開發(fā)一種基因工程新方法，用于支撐生物學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用該研究，通過改進(jìn)剪切DNA的精度和依從性，他們的工作將有潛力在基因組研究領(lǐng)域開啟一扇新的大門。


美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的科學(xué)家正在開創(chuàng)性地開發(fā)一種基因工程新方法，用于支撐生物學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用該研究，通過改進(jìn)剪切DNA的精度和依從性，他們的工作將有潛力在基因組研究領(lǐng)域開啟一扇新的大門。研究成果發(fā)表在2017年2月6日出版的ACSSynthetic Biology期刊上。




利用該技術(shù)，科學(xué)家可以創(chuàng)造高度活性的、具備幾乎任意長(zhǎng)度序列特異性的、帶有粘性末端的人工限制性內(nèi)切酶。這是生物技術(shù)領(lǐng)域一個(gè)罕見的例子，可以對(duì)期望的生物功能或試劑進(jìn)行有序和精確的理性設(shè)計(jì)。當(dāng)前，CRISPR-Cas9和TALENs是兩個(gè)常用的人工限制性內(nèi)切酶工具。


美國(guó)伊利諾伊大學(xué)的科學(xué)家正在開創(chuàng)性地開發(fā)一種基因工程新方法，用于支撐生物學(xué)和醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)與應(yīng)用該研究，通過改進(jìn)剪切DNA的精度和依從性，他們的工作將有潛力在基因組研究領(lǐng)域開啟一扇新的大門。研究成果發(fā)表在2017年2月6日出版的ACSSynthetic Biology期刊上。


利用該技術(shù)，科學(xué)家可以創(chuàng)造高度活性的、具備幾乎任意長(zhǎng)度序列特異性的、帶有粘性末端的人工限制性內(nèi)切酶。這是生物技術(shù)領(lǐng)域一個(gè)罕見的例子，可以對(duì)期望的生物功能或試劑進(jìn)行有序和精確的理性設(shè)計(jì)。當(dāng)前，CRISPR-Cas9和TALENs是兩個(gè)常用的人工限制性內(nèi)切酶工具。


限制性內(nèi)切酶本身具有一個(gè)嚴(yán)重的瑕疵，即提示其進(jìn)行剪切的識(shí)別序列很短，通常4-8個(gè)堿基對(duì)，為此，科學(xué)家則希望發(fā)現(xiàn)一種識(shí)別位點(diǎn)在微生物或質(zhì)粒中只出現(xiàn)一次的限制性內(nèi)切酶，這是科學(xué)家所面臨的重要難題之一。


該難題目前基于已發(fā)現(xiàn)的限制性內(nèi)切酶的數(shù)量（3600多種，其中250種可商用）得以部分解決。在該研究中，科學(xué)家們研究了超過100種不同的限制性內(nèi)切酶，他們將所有這些限制性內(nèi)切酶統(tǒng)一成由一種蛋白和兩種DNAguide構(gòu)成的單一系統(tǒng)，研究人員不僅可以替換它們，還可以定位限制性內(nèi)切酶無法定位的位點(diǎn)。


該研究利用從Pyrococcusfuriosus獲得的Argonaute蛋白（PfAgo），PfAgo在DNAguide的引導(dǎo)下，可以識(shí)別更長(zhǎng)的序列并發(fā)現(xiàn)剪切點(diǎn)，增加特異性的同時(shí)，移除限制性內(nèi)切酶帶來的阻礙。此外，PfAgo還能創(chuàng)造更長(zhǎng)的粘性末端，這一點(diǎn)與其他限制性內(nèi)切酶相比又是一個(gè)切實(shí)的優(yōu)勢(shì)。


除了替代限制性內(nèi)切酶外，通過創(chuàng)造粘性末端，PfAgo可使大分子DNA組裝變得更容易，也可以對(duì)化學(xué)路徑和大基因的DNA分子進(jìn)行克隆。