Nat Commun：应用CRISPR/dCas9靶向阻断DNA甲基转移酶，可提醒特定启动子上DNA去甲基化的功效作用

起源：本站原创 2021-11-22 10:25

2021年11月22日讯/100医药网BIOON/---人体内的一切细胞都带有雷同的遗传暗码。恰是这种遗传暗码的读写---特定细胞中特定基因的“开启”和“敞开”---赋予了细胞以身份。例如，想象一下如许一种劫难性的环境：编码胃部消化酶的基因会在眼睛的视网膜细胞中开启，并开端吞噬四周的组织。细胞敞开特定基因的办法之一是在该特定基因的准确地位向DNA中可逆地增加一种称

2021年11月22日讯/BIOON/---人体内的一切细胞都带有雷同的遗传暗码。恰是这种暗码的读写---特定细胞中特定基因的“开启”和“敞开”---赋予了细胞以身份。例如，想象一下如许一种劫难性的环境：编码胃部消化酶的基因会在眼睛的视网膜细胞中开启，并开端吞噬四周的组织。细胞敞开特定基因的办法之一是在该特定基因的准确地位向DNA中可逆地增加一种称为甲基的小分子化学物。

迷信家们晓得，这种“DNA甲基化”水平较高的基因往往会“敞开”，而这种DNA甲基化水平较低的基因往往会“开启”。然则，因为到今朝为止，还不行能把持特定基因的DNA甲基化程度，以是关于DNA甲基化到底有什么作用，它们若何有助于完成正常的细胞功效，以及它们的失调若何招致疾病，仍旧存在许多成绩。

在一项新的研讨中，来自加拿年夜麦吉尔年夜学的研讨职员展现了他们若何通过使用CRISPR/dCas9基因组编纂技术，在体外培育的小鼠和人类细胞中胜利地去除特定基因的DNA甲基化。相关研讨成果近期颁发在Nature Communications期刊上，论文题目为“Unraveling the functional role of DNA demethylation at specific promoters by targeted steric blockage of DNA methyltransferase with CRISPR/dCas9”。

他们发现，这种DNA“去甲基化”运动可以靶向DNA中的任何处所---任何感趣味的基因---而无需编纂暗码，而且在DNA中不愿望呈现的地位没有中靶编纂。他们还描写了完整去除DNA甲基标志所需的办法，愿望天下各地的迷信家们可能应用这种新技术开端发现本应开启的因产生DNA甲基化而被敞开的基因---例如，患者中的胰岛素编码基因，并应用这种技术树立疾病医治的新形式。

详细而言，这些作者优化了一种基于CRISPR/dCas9的无酶甲基化定向编纂体系，并发现标明该体系可能通过对DNA甲基转移酶活性进行平面烦扰完成体外的选择性甲基化和细胞内的主动去甲基化。

在体外，应用CRISPR/dCas9阻断DNA甲基转移酶，图片来自Nature Communications, 2021, doi:10.1038/s41467-021-25991-9。

他们绘制了烦扰区域的年夜小，优化了这种编纂体系，使作为靶标的CpG简直完整去甲基化，而没有可检测到的中靶效应，并阐发了几团体类和小鼠基因中上分歧区域去甲基化的转录效果。在此进程中，他们提供了证据，标明近端启动子上的DNA去甲基化在某些环境下会添加基因的表白，但在其他环境下不会，这在分歧水平上取决于基因组配景，并且DNA去甲基化能够匆匆进对其他因子的反馈。

最紧张的是，他们申报了一种复杂的对象，用于查询拜访DNA去甲基化的影响，该对象可以很容易地利用于多重形式以便查看年夜量现有的和行将呈现的相关文献，以区分DNA甲基化的因果关系，并开端在因果关系的根底上完成对这种生物征象的根本懂得。（100医药网 100yiyao.com）

参考材料：

Daniel M. Sapozhnikov et al. . Nature Communications, 2021, doi:10.1038/s41467-021-25991-9.

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