新的CRISPR-Cas9变体对病毒和细胞蛋白酶起反应

CRISPR-Cas9是一种革命性的工具，部分原因在于其多功能性：由细菌产生的咀嚼病毒，它在人体细胞中同样有效地进行各种遗传技巧，包括切割和粘贴DNA，制造精确突变以及激活或灭活一个基因。

加利福尼亚大学伯克利分校的研究人员现在通过提供“开启”开关使其更加通用，允许用户在除指定目标之外的所有细胞中保持Cas9基因编辑器关闭。

经过重新设计的Cas9酶 - 研究人员称之为ProCas9 - 除了含有一定长度的蛋白质外需要在酶结合并切割DNA之前进行剪切。如果科学家插入一小段蛋白质，只能通过特定的酶切割，例如癌细胞或感染性病毒或细菌专用的酶，那么该酶就会成为开启Cas9的触发因素。

ProCas9基本上“感知”它所处的细胞类型，基于蛋白质切割酶 - 一种所谓的蛋白酶 - 存在。

加州大学伯克利分校和分子细胞生物学副教授大卫萨维奇说：“这是一个额外的安全层，可以放在分子上以确保准确切割。”

除了可编程输出外，它还赋予Cas9蛋白可编程输入。

“有很多蛋白酶调节细胞中的信号通路，将正常细胞转化为癌细胞，并参与病原体感染，”Savage说。“如果我们能够感知到这些信号，我们就可以利用这些重要途径并做出相应的反应。”

在该研究中，Savage及其同事通过使Cas9对植物和人类病毒(如西尼罗河病毒)敏感，证明了Cas9的蛋白酶控制。在未来，他们相信这种技术可用于将CRISPR-Cas9细菌免疫系统导入植物中，以帮助它们抵御有害的病毒病原体。

来自加州大学伯克利分校和旧金山格拉德斯通研究所的研究人员的研究将于1月10日在线发表在Cell杂志上。