CRISPR的新相机是一个蜂窝数据记录器

CRISPR基因编辑技术正在成为瑞士军刀的基础。遗传学研究似乎只受到他们想象力的限制。他们创造了CRISPR应用——以极快的速度进行DNA检测。干细胞创造和拯救世界巧克力供应只是CRISPR在最近几个月证明能够完成的一些任务。

麻省理工学院、哈佛大学和哈佛大学化学与化学生物系的科学家宣布的最新派对技巧是成为蜂巢黑匣子记录器。

被称为CAMERA1的记录器系统可以跟踪单元中事件的顺序和持续时间。作者证明，该系统可以记录细胞环境中的刺激，如接触病毒和抗生素。这项技术的最终目标是使用记录器更好地理解复杂的细胞过程，例如将基因表达成蛋白质。灯光，摄像机，动作

这项发表在《科学》杂志上的研究使用了CRISPR的Cas-9酶，这是一种基因剪刀，可以在预定的点切割DNA。剪刀的目的是用一小块叫做导向RNA的遗传物质来切割细菌细胞DNA。这使得研究人员能够插入质粒，即DNA的小环。研究人员已经对其中一些质粒进行了基因改造，使Cas-9靶向它们。

当Cas-9切割DNA时，哺乳动物细胞通常有一个固定的断裂修复机制，尽管有时在这个过程中会出错(科学很容易使用)。在这项研究中，使用的细菌细胞没有这种修复机制，这意味着目标质粒被降解。研究人员最终的基因改变是确保宿主细胞只有在特定抗生素存在的情况下才开始产生Cas-9。

添加抗生素并通过细菌细胞检测以产生Cas-9。该酶开始切割对Cas-9敏感的质粒，同时保持其他质粒完整。然后靶向质粒降解，这意味着作者只需要监测两类质粒的相对水平即可获得读数，其中抗生素浓度和持续时间的增加意味着Cas-9质粒相对较少。

这个读数非常敏感。研究人员可以检测到几十个细胞组成的微小群体发出的信号。作为最后一个兴趣，作者开发了一种技术，可以重置改变的质粒比率，这意味着可以从同一细胞获得多个记录。

CRISPR缝纫剪刀

作者不止于此。第二个设备CAMERA2使用另一种CRISPR方法更精细地改变单个基本字母的DNA，将剪刀缝到CAMERA1的粗糙镰刀上。这种基本的编辑方法是刘和他的团队在2016年开发的。以这种方式编辑DNA有损伤细胞的风险。为了防止这种情况，系统建立了一个系统，使基本编辑器只在一个被称为“安全港”基因的特定基因中工作，这是一个没有细胞损伤风险的测试点。

该系统可以记录多达四种刺激和刺激的确切顺序。第二个系统经过修改，完全不需要质粒，直接监测细胞基因组的变化，从而适用于哺乳动物细胞。

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