CRISPR基因切割可能为绘制人类基因组图谱提供新方法

为了找到人类基因组测序的新方法，并读取DNA的关键变化，约翰霍普金斯大学医学院的研究人员表示，他们已经成功使用基因切割工具CRISPR切割长肿瘤基因周围的DNA，可用于收集序列信息。

《自然生物技术》年2月10日发表了关于使用人乳腺癌细胞和组织基因组的原理验证实验的报告。

研究人员表示，将CRISPR与能够对人类癌症组织的DNA成分进行测序的工具配对是一项技术，有朝一日可以实现对患者肿瘤的快速和相对廉价的测序，从而简化高度特异性和个性化治疗方法的选择，并利用基因变化。

“对于癌症患者的肿瘤测序，你不一定需要测序整个癌症基因组，”温斯顿蒂姆博士说。约翰霍普金斯大学医学院生物医学工程、分子生物学和遗传学助理教授。"对感兴趣的特定基因区域进行深入测序会非常有用."

在传统的基因组测序中，科学家们不得不制作许多份有争议的DNA，将DNA随机分成多个片段，然后由计算机在机器中读取断裂的片段。机器读取四个“碱基”形成DNA，分别标记为A、C、G、T。然后，科学家们寻找断裂片段的重叠区域，并将它们像屋顶上的瓦片一样组装在一起，形成组成基因的DNA长区域。

在他们的实验中，Timp和学生Timothy Gilpatrick博士能够使用CRISPR进行靶向切割，这是从患者乳腺癌肿瘤组织的一小部分中分离出的DNA，从而跳过了常规测序的DNA复制部分。

然后，科学家们将所谓的“序列适配器”粘在DNA片段的CRISPR末端。衔接子作为一种把手，引导DNA进入阅读序列的孔或“纳米孔”。

通过让DNA穿过一个窄孔，测序仪可以根据每个化学代码“字母”滑过该孔时产生的独特电流来构建DNA字母的读取。

在该团队关注的10种乳腺癌基因中，约翰霍普金斯大学的科学家能够用纳米孔对乳腺癌细胞系和组织样本进行测序，从而检测到一种称为甲基化的DNA变化，其中一种称为甲基的化学物质被添加到基因周围的DNA中，影响了基因的读取方式。

研究人员在一种名为角蛋白19(KRT19)的基因中发现了DNA甲基化减少的位置，角蛋白19在细胞结构和支架中很重要。先前的研究表明，KRT19中DNA甲基化的降低与肿瘤扩散有关。

在他们研究的乳腺癌细胞系中，约翰霍普金斯大学的团队能够生成每个碱基对平均400个“读数”，比一些常规测序工具的读数“深度”好几百倍。

在人类乳腺癌肿瘤组织样本的活检样本中，该团队能够在每个区域产生平均100个读数。廷普说，“这肯定比不上我们对细胞系所能做的，但我们必须对人体组织样本中的DNA更加温和，因为它已经被冷冻和融化了几次。”

除了对DNA甲基化和小突变的研究，Timp和Gilpatrick还对乳腺癌相关的基因进行了测序：BRCA1，它跨越了基因组的一个区域，长度超过8万个碱基。Gilpatric说，“这个基因真的很长，我们可以在这个庞大而复杂的区域收集所有的测序书籍。”

Timp说，“因为我们可以用这种技术对非常长的基因进行测序，我们可能能够捕捉到缺失的大DNA片段，这是我们用更常规的测序工具无法找到的。”

Timp表示，除了为患者提供指导治疗的潜力，CRISPR技术和纳米孔测序的结合提供了如此深的深度，可以帮助科学家找到与疾病相关的新基因变化，这些变化针对一个等位基因(从父母一方遗传)，但不针对另一个等位基因。

Timp和Gilpatrick计划继续改进CRISPR/纳米孔测序技术，并在其他肿瘤类型中测试其功能。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！