中国科学院化学研究所研究员汪铭课题组围绕可控及细胞选择性CRISPR/Cas9技术开展研究,发展了酶诱导的CRISPR系统(enzyme-inducible CRISPR,eiCRISPR),实现了细胞选择性基因编辑。eiCRISPR由三部分组成,包括Cas9核酸酶、自封闭失活的引导RNA(bsgRNA)以及化学修饰的脱氧核酶DNAzyme,其中DNAzyme可特异性降解bsgRNA的自封闭区进而激活CRISPR系统。为了实现可控及细胞选择性基因编辑,他们通过设计优化DNAzyme磷酸骨架的化学修饰,抑制了其降解bsgRNA自封闭区的能力;而外源性光信号、内源性化学微环境(如细胞内活性氧、NQO1酶)等可选择性触发化学修饰DNAzyme的脱笼反应,激活DNAzyme并降解bsgRNA的自封闭区,进而激活eiCRISPR系统。研究人员进一步利用其发展的可降解脂质纳米颗粒(LNP)递送系统,实现了细胞及活体层次eiCRISPR的高效递送和在体激活。研究发现,eiCRISPR可在肿瘤组织中被选择性激活,并编辑、敲低人乳头瘤病毒18(HPV18)E6基因,从而可用于潜在的肿瘤治疗。该方法为解决CRISPR/Cas9技术中面临的基因编辑脱靶效应以及缺乏疾病靶向性等挑战提供了新策略。相关成果于近期发表在J. Am. Chem. Soc.上。
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酶促反应激活的细胞选择性CRISPR/Cas9基因编辑系统
内容来源:中国科学院
来源:中国科学院
原文链接:http://www.cas.cn/syky/202212/t20221227_4859070.shtml
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