近(6)日，美國麻省總醫院(Massachusetts General Hospital)的研究團隊，開發出一項新的CRISPR基因編輯方法，運用CRISPR-Cas9酵素的變體「SpRY」，能突破以往使用Cas酵素系統的限制，讓DNA的切割不再受到「需位於兩段特定序列間」的限制。該研究發表於期刊《Nature Biotechnology》。

目前的CRISPR-Cas基因編輯方法，雖然能用於切割幾乎所有的DNA序列，但仍具有「需先識別出位於標靶DNA兩側特定短序列」的限制，而麻省總醫院團隊開發出的SpRY變體，則可突破這項限制。

CRISPR-Cas酵素需辨認出的特定序列，被稱為「PAM」(protospacer adjacent motif)；進行基因切割時，Cas蛋白會與一段引導RNA (gRNA)形成複合體，再和與之互補的DNA進行辨識，此時主要透過gRNA前端約20個鹼基長度的序列來辨識，該序列稱為protospacer，緊接在這段序列後的三個核苷酸則稱為PAM。

由麻省總醫院研究員Benjamin P. Kleinstiver領導的該團隊，經由變異型的酵素系統SpRY，則能在無需PAM的狀況下進行特定基因的切割，該過程又稱為「SpRY DNA digests」(SpRYgests)。

研究團隊也在實驗室中針對130多個DNA序列，並以SpRY和相對應的gRNA複合物切割成功，且包括以前使用限制性內切酶或其他CRISPR-Cas蛋白(Cas9、Cas12)，都無法切割的DNA序列，其也能成功切割。

此外，該團隊也提出了一套「一鍋式」(one-pot，係指在一個反應系統中連續進行多個反應)的gRNA合成方法，讓SpRYgests的應用更為精簡。

研究團隊表示，這項新工具有望加速各種基礎研究，並降低研究成本，且包含各種未來可能產生臨床意義的研究；未來，SpRY有機會廣泛應用在簡化現有的基因改造方法、發展更複雜的改造方法，以及協助建構次世代的定序資料庫等。

參考資料：

1. 論文原文：https://www.nature.com/articles/s41587-022-01492-y

2. https://www.sciencedaily.com/releases/2022/10/221011161219.htm

(編譯/巫芝岳)