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令人叹为观止的新GIF显示CRISPR正在咀嚼DNA

视频中显示CRISPR动作的剧照。(©Crispr-Cas9,由Shibata Mikihiro和Hiroshi Nishimasu根据CC by 4.0 ... )

Crispr是一套正在改变世界的分子剪刀。这是一种切割DNA的酶,科学家们在2012年发现,他们可以将其用于廉价、有效的基因编辑:只需在CRISPR分子上标记一点RNA(一种粘在DNA上的基因物质的薄片)来引导它,而且它可以切割并“重写”持用者想要瞄准的任何DNA片段。

研究人员多年来一直在与CRISPR合作,对付艾滋病毒,从实验人类胚胎细胞中删除遗传疾病,提高跨物种器官移植的可能性。一些科学家甚至认真地讨论在CRISPR的帮助下复活这只早已灭绝的猛犸象。

,但直到现在,科学家们还没有直接观察到CRISPR的活动。他们知道这是有效的,因为如果CRISPR被用于某些细胞,这些细胞会产生DNA,并进行编辑。但是因为分子参与的规模很小,所以在行动中直接观察它们是非常困难的。科学家们刚刚用CRISPR做了10件了不起的事情:

但是“困难”并不意味着不可能。在11月10日发表在《自然通讯》杂志上的一篇论文中,由金泽大学的Shibata Mikihiro和东京大学的Hiroshi Nishimasu领导的一个研究小组对CRISPR的运行进行了可视化观察,Nishimasu在Twitter上分享了一个GIF,它显示了近乎实时的动作展开。

分析这里发生的事情有点困难,但是研究人员添加的箭头提供了帮助。那些长长的咖啡棕色线条?这些是DNA链。太阳黄的斑点?这就是CRISPR-Cas9酶,简称CRISPR,以及它的引导RNA。紫色箭头指向CRISPR咬入的链上的点,灰色箭头指示的第二段DNA在CRISPR吞下后分离。整个过程在GIF中加速,大约需要30秒。

研究人员使用一种称为原子力显微镜的技术拍摄了视频。在佐治亚理工学院纳米研究小组的一篇博客文章中,没有参与这篇新论文的研究员文杰·迈解释说,原子力显微镜涉及到一个课题,一个接一个地,非常快地,用一根非常锋利的针头,记录针头遇到的力。它允许研究人员建立粗糙但非常尖锐的纳米级图像和视频的影响区域。

这段视频揭示了第一次直接观察CRISPR行为,正如研究人员长期以来怀疑的那样。《大西洋月刊》昨天(11月13日)报道说,当研究人员在蒙大拿州Big Sky的一次会议上展示他们的视频时,全场都是经验丰富的CRISPR用户,他们喘不过气来。

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