使用CRISPR技术进行条件基因调控

特拉华大学的一个工程师团队开发了一种方法，使用CRISPR / Cas9技术在细胞中引发一系列活动，这种现象称为条件基因调控。他们的方法在Nature Chemical Biology期刊中有所描述，它为CRISPR提供了一种新功能，这是当今最受关注的技术之一。

使用CRISPR技术进行基因编辑被称为“十年来最大的科学故事之一”，因为其应用于医学，农业等等。CRISPR允许科学家精确地靶向和编辑活细胞内的DNA，这可以帮助他们纠正导致遗传性疾病的异常。人类的第一次临床试验正在中国进行。

然而，到目前为止，科学家还没有想出如何编程他们的CRISPR系统以靶向DNA，同时整合他们正在研究的细胞内的信息。

在UD，化学工程戈尔教授Wilfred Chen和研究生Ka-Hei Siu设计了结构 - 称为门座gg(thgRNA) - 用于大肠杆菌中的靶向基因调控。

传统上，在CRISPR / Cas9基因组编辑中，科学家使用单链核糖核酸(RNA)将Cas9酶引导至他们想要靶向的脱氧核糖核酸(DNA)。相反，Chen和Siu安装了类似发夹的结构，阻止部分RNA识别DNA。只有一小部分，称为立足点，暴露并能够与其他RNA结合。然后Chen和Siu使用来自细胞内的RNA作为触发器来打开它们的阻断机制，激活Cas9蛋白，从而它可以结合并调节DNA。

“关键是我们想要使用一些本地的细胞信息，”陈说。“我们希望能够将这种天然细胞反应用作调节CRISPR / Cas9蛋白功能的方法，并基本上开发出一种受控机制，以便我们可以相应地调节细胞功能。”

陈说，这项技术提供了一种多功能的“即插即用”设计，可用于在各种系统中诱导基因编辑和调控。

“向前看，我们的想法是能够在理论上在纸上使用任何类型的细胞信使RNA作为激活或去激活装置，”他说。“你可以想象，我们可以根据细胞是否在葡萄糖上生长或是否需要磷酸盐或暴露于高温条件或低pH条件下来激活某些东西。”