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导读：

在最新的Nature文章中，来自哥本哈根的科学家们研究人员发现一种新的分子剪刀-Cpf1如何打开DNA双链。 Cpf1-CRISPR-Cas系列的这个成员显示出来高精度性，就好像GPS一样发挥作用，从而在基因组复杂的序列中识别其目的地。可以预测， Cpf1的高精度将显著改善基因编辑技术在修复遗传损伤和其他医学和生物技术中的应用。

 图： Cpf1蛋白与RNA和靶DNA的复合物，高分辨率结构帮助了解具体的机制

由西班牙研究员吉列尔莫·蒙托亚率领，来自哥本哈根大学（丹麦）的研究人员，发现了一种新的分子剪刀Cpf1如何打开DNA。 CRISPR-Cas系列的这个成员显示出高精度，能像GPS一样发挥作用。

哥本哈根大学诺和诺德基金会蛋白质研究中心（NNF-CPR）的一个科学小组成功地形象化了描述了一种新的基因组编辑系统（称为Cpf1）的工作原理。该蛋白属于Cas家族，能够切割双链DNA，从而允许启动基因组修饰。研究结果发表在“自然”杂志上。

领导研究的生物化学和分子生物学领域的研究员吉列尔莫·蒙托亚（Guillermo Montoya）解释说，新的分子剪刀“将使我们能够更安全地修改和编辑基因组。

用于切割和粘贴基因组序列的CRISPR Cas9系统已经用于修饰动物和植物基因组。还要治疗人类及其应用中的疾病，如癌症和视网膜疾病，并且展现非常大的应用前景

世界各地的研究人员正在努力完善这种基因组编辑技术，目的是使其更加精确和高效。为了实现这一点，他们还专注于特异性切割DNA的其他蛋白质，如Cpf1，其操作可以将它们引导到基因组中的特定位置。 Montoya的团队已经通过使用X射线晶体学来破解控制这个过程的分子机制。

“我们使用X射线辐射Cpf1蛋白的晶体，以便能够在原子分辨率下观察其结构，使我们能够看到其所有组分，”本研究的共同作者指出。 “X射线衍射是用于阐明生物分子结构的主要生物物理技术之一，”他继续说。

在他看来，“Cpf1的主要优点在于其高度的特异性和DNA的切割模式，因为可以使用新的分子剪刀创建交错的末端，而不是像Cas9那样的钝端断裂，这有助于DNA序列的插入。

识别其将要起作用的DNA序列的这种蛋白质的高精度的功能就像一个GPS，将Cpf1系统引导到基因组复杂的图谱中，以确定其目的地。与用于此目的的其他蛋白质相比，也是非常多样化的，易于重新编程，“Montoya补充说。

遗传疾病和肿瘤

这些特性使得该系统“特别适用于治疗遗传疾病和肿瘤”，他肯定。

该团队以前曾与法国生物技术公司Celletics一起使用大分子核酸酶 - 可重新设计的其他蛋白质来切割特定位置的基因组 - 以治疗某些类型的白血病。

新技术“也可用于修饰微生物，目的是综合生产药物和生物燃料所需的代谢物，”Montoya补充说。

来自Getxo（西班牙比斯开）的研究人员说，有很多公司对这项新技术感兴趣。他们主要来自微生物操作领域的生物技术领域。