生物通報(bào)道：一段時(shí)間以來，科學(xué)家們一直都在嘗試操縱基因。最近，美國匹茲堡大學(xué)的Alexander Deiters就發(fā)現(xiàn)了一種方式，以更高的精度來控制這個(gè)過程。他采用的是光。Deiters及其研究團(tuán)隊(duì)首次實(shí)現(xiàn)了這一技術(shù)突破，他們將相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在最近的化學(xué)領(lǐng)域頂級(jí)期刊《美國化學(xué)學(xué)會(huì)雜志》（Journal of the American Chemical Society）。延伸閱讀：3篇權(quán)威：光激活的CRISPR-Cas9系統(tǒng)。

自2013年以來，科學(xué)家開始使用一種叫做CRISPR/Cas9的基因編輯工具。該方法采用一種細(xì)菌來源的蛋白（Cas9）和一種合成的引導(dǎo)性RNA，在基因組的特定位置引起雙鏈斷裂。這使得研究人員能夠切除一個(gè)基因，改變其功能，或引進(jìn)所需的突變。

事實(shí)上，CRISPR（成簇的規(guī)律間隔的短回文重復(fù)DNA堿基序列）方法已經(jīng)展示出極大的前景，使研究人員能夠治療囊胞性纖維癥和鐮狀細(xì)胞性貧血，建立實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型模擬人類疾病，以及培育抗白粉病的小麥品系。

匹茨堡大學(xué)Kenneth P. Dietrich藝術(shù)與科學(xué)學(xué)院的化學(xué)教授Deiters，以及北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的同事們，通過一系列的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)了Cas9中的一個(gè)賴氨酸殘基（賴氨酸是一種氨基酸），可以用光激活的類似物來替代它。

Deiters開發(fā)的這種方法，生成一個(gè)功能上無效的Cas9蛋白，所以稱為“籠困”，直到通過曝光將“籠子”移除，激活酶，從而激活基因編輯。

Deiters說：“這種方法可以讓人們用比以前更好的空間和時(shí)間控制，設(shè)計(jì)細(xì)胞或動(dòng)物中的基因。以前，如果你想敲除一個(gè)基因，你對(duì)基因會(huì)在何時(shí)何地發(fā)生的控制有限。設(shè)計(jì)一個(gè)燈開關(guān)在Cas中，提供了一個(gè)更精確的編輯工具。你可以說，‘在這個(gè)細(xì)胞中，在這個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，在我想修改基因組的區(qū)域’。”

Deiters指出，改進(jìn)后，隨時(shí)間推移在一個(gè)基因?qū)⒈徊倏v的地點(diǎn)進(jìn)行控制，可能有助于消除“脫靶效應(yīng)”，并可能使遺傳學(xué)研究達(dá)到前所未有的分辨率。

（生物通：王英）

生物通推薦原文摘要：
Optical Control of CRISPR/Cas9 Gene Editing
Abstract：The CRISPR/Cas9 system has emerged as an important tool in biomedical research for a wide range of applications, with significant potential for genome engineering and gene therapy. In order to achieve conditional control of the CRISPR/Cas9 system, a genetically encoded light-activated Cas9 was engineered through the site-specific installation of a caged lysine amino acid. Several potential lysine residues were identified as viable caging sites that can be modified to optically control Cas9 function, as demonstrated through optical activation and deactivation of both exogenous and endogenous gene function.