導(dǎo)讀：(X射線衍射是用于闡明生物分子結(jié)構(gòu)的主要生物物理技術(shù)之一)https://www.toutiao.com/a6441015404362006785/
在最新的Nature文章中，來自哥本哈根的科學(xué)家們研究人員發(fā)現(xiàn)一種新的分子剪刀-Cpf1如何打開DNA雙鏈。Cpf1-CRISPR-Cas系列的這個成員顯示出來高精度性，就好像GPS一樣發(fā)揮作用，從而在基因組復(fù)雜的序列中識別其目的地?？梢?/strong>預(yù)測，Cpf1的高精度將顯著改善基因編輯技術(shù)在修復(fù)遺傳損傷和其他醫(yī)學(xué)和生物技術(shù)中的應(yīng)用。
圖： Cpf1蛋白與RNA和靶DNA的復(fù)合物，高分辨率結(jié)構(gòu)幫助了解具體的機制
由西班牙研究員吉列爾莫·蒙托亞率領(lǐng)，來自哥本哈根大學(xué)（丹麥）的研究人員，發(fā)現(xiàn)了一種新的分子剪刀Cpf1如何打開DNA。 CRISPR-Cas系列的這個成員顯示出高精度，能像GPS一樣發(fā)揮作用。
哥本哈根大學(xué)諾和諾德基金會蛋白質(zhì)研究中心（NNF-CPR）的一個科學(xué)小組成功地形象化了描述了一種新的基因組編輯系統(tǒng)（稱為Cpf1）的工作原理。該蛋白屬于Cas家族，能夠切割雙鏈DNA，從而允許啟動基因組修飾。研究結(jié)果發(fā)表在“自然”雜志上。
領(lǐng)導(dǎo)研究的生物化學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域的研究員吉列爾莫·蒙托亞（Guillermo Montoya）解釋說，新的分子剪刀“將使我們能夠更安全地修改和編輯基因組。
用于切割和粘貼基因組序列的CRISPR Cas9系統(tǒng)已經(jīng)用于修飾動物和植物基因組。還要治療人類及其應(yīng)用中的疾病，如癌癥和視網(wǎng)膜疾病，并且展現(xiàn)非常大的應(yīng)用前景
世界各地的研究人員正在努力完善這種基因組編輯技術(shù)，目的是使其更加精確和高效。為了實現(xiàn)這一點，他們還專注于特異性切割DNA的其他蛋白質(zhì)，如Cpf1，其操作可以將它們引導(dǎo)到基因組中的特定位置。 Montoya的團隊已經(jīng)通過使用X射線晶體學(xué)來破解控制這個過程的分子機制。
“我們使用X射線輻射Cpf1蛋白的晶體，以便能夠在原子分辨率下觀察其結(jié)構(gòu)，使我們能夠看到其所有組分，”本研究的共同作者指出。 “X射線衍射是用于闡明生物分子結(jié)構(gòu)的主要生物物理技術(shù)之一，”他繼續(xù)說。
在他看來，“Cpf1的主要優(yōu)點在于其高度的特異性和DNA的切割模式，因為可以使用新的分子剪刀創(chuàng)建交錯的末端，而不是像Cas9那樣的鈍端斷裂，這有助于DNA序列的插入。
識別其將要起作用的DNA序列的這種蛋白質(zhì)的高精度的功能就像一個GPS，將Cpf1系統(tǒng)引導(dǎo)到基因組復(fù)雜的圖譜中，以確定其目的地。與用于此目的的其他蛋白質(zhì)相比，也是非常多樣化的，易于重新編程，“Montoya補充說。
遺傳疾病和腫瘤
這些特性使得該系統(tǒng)“特別適用于治療遺傳疾病和腫瘤”，他肯定。
該團隊以前曾與法國生物技術(shù)公司Celletics一起使用大分子核酸酶 - 可重新設(shè)計的其他蛋白質(zhì)來切割特定位置的基因組 - 以治療某些類型的白血病。
新技術(shù)“也可用于修飾微生物，目的是綜合生產(chǎn)藥物和生物燃料所需的代謝物，”Montoya補充說。
來自Getxo（西班牙比斯開）的研究人員說，有很多公司對這項新技術(shù)感興趣。他們主要來自微生物操作領(lǐng)域的生物技術(shù)領(lǐng)域。
