基因剪刀剪切DNA過程首次捕獲

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科技日報紐約7月8日電 （記者馮衞東）據最新一期《自然⋅結構與分子生物學》雜誌報道，科學家們首次在精確切割DNA鏈的過程中捕獲了酶的高分辨率三維圖像。使用低温電子技術捕獲的圖像顯示了有關基因編輯工具CRISPR-Cas9如何工作的新信息，這將有助於研究人員開發出可以更高效、更精確地改變目標基因的工具。

負責研究的加拿大不列顛哥倫比亞大學研究員斯里蘭姆⋅薩博蘭曼尼埃姆表示，能夠如此詳細地瞭解Cas9酶如何切割和編輯DNA鏈令人興奮。這些圖像為人們提供了提高基因編輯過程效率的寶貴信息，從而有望在未來更快、更準確地糾正導致疾病的DNA突變。

CRISPR-Cas9是一種基因編輯工具，其中Cas9酶就像一對能夠切割DNA鏈的分子剪刀。一旦酶在特定位點切割DNA，就可以進行插入和編輯，從而改變DNA序列。

為了更好地理解基因編輯過程中涉及的事件順序，薩博蘭曼尼埃姆團隊使用低温電子顯微鏡技術對Cas9酶進行了成像。這些圖像提供了Cas9酶在DNA切割過程中發生的分子運動步驟，包括在釋放之前仍然附着在酶上的切割的DNA快照。

參與研究的美國伊利諾伊大學研究員米蘭⋅斯莫諾維奇表示，使用Cas9酶開發更好的基因編輯工具的主要障礙之一就是沒有任何實際切割DNA的圖像資料。研究產生的高清晰圖像，可觀察到酶的主要結構域在反應過程中是如何移動的，這將成為重要的改進目標。

該研究得到了美國國家癌症研究所、國立衞生研究院、伊利諾伊大學臨牀和轉化科學中心及加拿大卓越研究主席項目的資助。