CRISPR技術在生物界掀起了一陣基因編輯的熱潮。不過，只要是實驗，難免有失敗的時候。CRISPR基因編輯為何有時效果不佳，如何讓這個過程更，《Molecular Cell》上的一篇文章給出了答案。

      美國伊利諾伊大學的研究人員發(fā)現(xiàn)，CRISPR/Cas9基因編輯實驗失敗的概率大約是15%。這往往是由于Cas9蛋白長時間與切割位點的DNA結合，導致DNA修復酶無法靠近這個位點。

     伊利諾伊大學生物化學和分子遺傳學系的副教授Bradley Merrill表示：“我們發(fā)現(xiàn)，當Cas9沒用的時候，它還是與DNA鏈結合，阻礙細胞啟動修復過程。”這個卡住的Cas9也無法繼續(xù)進行DNA切割，從而限制了CRISPR的效率。

      研究人員還發(fā)現(xiàn)，對于基因組中RNA聚合酶不活躍的位點，Cas9的效率可能也不高。之后進一步的研究表明，引導Cas9與DNA雙鏈的其中一條結合，促使Cas9與RNA聚合酶之間發(fā)生相互作用，有助于將“沒用的”Cas9轉(zhuǎn)化成的基因編輯器。

     具體而言，在基因組編輯過程中，為Cas9選擇一條鏈，能夠迫使RNA聚合酶與Cas9碰撞，導致Cas9飛出DNA，從而提高CRISPR的效率。這個過程被稱為模板定位（template orientation）。

      “讓我感到驚訝的是，選擇一條DNA鏈對基因組編輯竟有如此大的影響，”一作者Ryan Clarke談道。“揭開這種現(xiàn)象背后的機制有助于我們更好地了解Cas9與基因組的相互作用如何導致一些編輯實驗失敗，以及在設計基因編輯實驗時，我們應該注意哪一點。”

      對于基因組編輯的過程，人們已經(jīng)知道Cas9與DNA鏈的相互作用是限速步驟。因此，這項研究的結果就格外有意義。Merrill表示，這意味著改變這一步將對基因組編輯的總持續(xù)時間有著zui大的影響。