CRISPR-Cas9技術(shù)在短短五年內(nèi)風(fēng)靡實驗室，成為了生物科學(xué)領(lǐng)域炙手可熱的研究工具，它可以對基因進行定點的編輯，但是大多數(shù)CRISPR工具只能編輯基因組DNA，并不能在RNA上編輯。

       來自密西根大學(xué)的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一種單一蛋白，能同時對DNA和RNA進行CRISPR可編程切割，這一新技術(shù)未來有望用于治療與RNA相關(guān)的疾病-例如局灶性癲癇、杜氏肌營養(yǎng)不良癥以及帕金森病等。

       密西根大學(xué)生物化學(xué)系助理教授張燕（Yan Zhang），她表示：“我們發(fā)現(xiàn)的腦膜炎細菌Cas9有多重功用，讓我們有機會進行雙重靶向——可以一次性在RNA和DNA上同時做基因編輯，又或者可以選擇只進行單一的RNA編輯，而不會影響相應(yīng)的基因組位點。這賦予科學(xué)家更多的靈活性。”

NmeCas9

      在細胞中，染色體中含有的DNA可作為制造細胞所需物質(zhì)的永jiu性百科全書。但要真正完成生物進程，細胞需要從染色體轉(zhuǎn)錄RNA。

      RNA重要的功能之一，就是在細胞里“復(fù)印”DNA片段，細胞內(nèi)的機制就可以解讀指令，然后制造蛋白。很多疾病的產(chǎn)生是源自RNA。

      這種xin發(fā)現(xiàn)的Cas9來自腦膜炎細菌，這種細菌每年會引發(fā)一些嚴重和致命的腦膜炎病例。

      研究人員利用他們新發(fā)現(xiàn)的NmeCas9構(gòu)建了新型CRISPR系統(tǒng)，而且NmeCas9比CRISPR中使用的其他Cas9蛋白質(zhì)小得多，更有利于臨床上使用。

       張燕與文章一作：Beth A. Rousseau和Zhonggang Hou博士在密歇根大學(xué)醫(yī)學(xué)院的實驗室中檢測了NmeCas9蛋白。結(jié)果證明“CRISPR-Cas9完成的所有操作都可以在RNA水平上操控染色體。”

意外發(fā)現(xiàn)

      其實NmeCas9的發(fā)現(xiàn)是偶然發(fā)生的，當(dāng)時RNA是作為對照樣本的，但研究人員發(fā)現(xiàn)它也在減少。通過深入挖掘，研究人員發(fā)現(xiàn)了NmeCas9的雙重切割功能，并開始對其進行生物化學(xué)測試。

      除了他們的發(fā)現(xiàn)之外，張燕也知道另外兩個小組正在準備報告或剛剛報道了來自其他細菌的Cas9蛋白，它們可以在沒有任何刺激輔因子的情況下進行RNA靶向，而不像以前的RNA編輯CRISPR-Cas9技術(shù)。

      “如果NmeCas9能夠在活細胞中發(fā)揮作用，我們可以將其開發(fā)為編輯信使RNA轉(zhuǎn)錄本的工具，這意味著我們可以在不操縱基因的情況下阻斷基因產(chǎn)物，”張燕說，“我們也可以利用它作為一種研究工具，將熒光標記物標記到特定的RNA序列，或阻止事件如RNA剪接的發(fā)生。”

       這一研究團隊希望將來可以將其應(yīng)用到人類細胞，如果成功的話，將能干預(yù)因RNA變異或者RNA剪接，運輸?shù)冗^程異常而導(dǎo)致的疾病。