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　　DNA编辑。DNA编辑是以现代分子生物学和微生物学为基础，在分子水平上，对DNA进行重组后导入受体细胞内，使DNA上的基因能够在受体细胞内复制、转录和翻译。

　　传统的DNA编辑方法。将供体DNA大分子提取出来，在离体条件下，用适当的工具酶进行切割，再把它与载体的DNA分子连接，之后，导入更易生长、繁殖的受体细胞中，让它在其中进行正常的复制和表达。重组的DNA在细胞内复制和表达就会产生出人类所需要的产物。

　　说起来做起来难。让科学家们焦虑的是，DNA编辑总存在脱靶的风险。何谓脱靶？就是科学家把靶点以外的不该切割地方错误地切割了，从而酿成不可预知的安全风险，脱靶可能会引起包括癌症在内的多种副作用。

　　以前检测脱靶方案是依赖于计算机软件预测，可靠性小，风险大。经过大量的科学实践，目前，科学家找到二种解决脱靶风险的方法。

　　第一，中国科学院神经所杨辉实验室团队与合作者开发了一套新型脱靶检测技术（“GOTI”脱靶检测技术），能够准确、灵敏地检测到DNA编辑中是否产生了脱靶效应，有望开发出精度更高、安全性更大的新一代DNA编辑工具。

　　第二，据外媒报道，国外的研究人员开发出一种新CRISPR工具，与其它DNA编辑方法相比，似乎更温和。“温和”是相对于过去“粗暴”地破坏DNA长链而言的。温和的机理表现在以下几个方面。

　　一，不破坏DNA的长链，因此，不破坏原始的信息表达。传统的DNA编辑方法，是扫描DNA链以寻找特定的DNA靶标部分，移除片段然后插入新的片段。去除的当然是不良片段，用更有益的片段代替引起疾病的片段，但有时核苷酸序列无法正确地重新组合，还易造成脱靶。

　　二、新CRISPR工具，使用一种“跳跃基因”插入大的DNA序列。何谓“跳跃基因”，这是一种形象化表达，这种基因具有类似动物跳跃一样的特性，如果本人给它起个名字应该叫“插队基因”，它可以轻松的“插队”于排好的队伍中（DNA序列）。这个“跳跃基因”是研究人员在霍乱弧细菌中发现了。

　　三，该“跳跃基因”在跳跃时，是使用一种酶将自身插入DNA序列。推测，这种酶可能决定“跳跃基因”跳到DNA哪个部位，因为酶就是一种蛋白质，蛋白质中某些氨基酸的氨基有特异性或选择性。由此，研究人员就能够控制“跳跃基因”插入的位置。

　　四，“跳跃基因”插队后，通过重新编程指导RNA。

　　新CRISPR工具，它可能彻底改变我们治疗疾病的方式。因为这种插入的片段，很容易识别与自己片段相同的生物个体，并产生“排斥”反应。DNA编辑技术目前还处于安全性审视阶段。开发精准安全的编辑工具是科学家追求的目标。全人类都期待它能够尽早投入到临床，为那些疑难杂症、绝症患者带来曙光。

　　CRISPR基因编辑系统是现代科学的一个奇迹，但DNA的切割链可能不是最安全的或最理想的解决方案。哥伦比亚大学的研究人员已经开发出一种名为INTEGRATE的新版本，该版本以类似但更柔和的方式工作，它使用“跳跃基因”插入大的DNA序列而不破坏链。现在，他们第一次展示了这种机制。

　　大多数CRISPR系统的工作方式是扫描基因组以寻找特定的DNA靶标部分，移除片段然后插入新的片段。这样可以去除不良基因，例如引起疾病的基因，并用更有益的基因代替。但是，通过所有这些剪切和粘贴，有时序列无法正确地重新组合在一起，这可能导致意外的突变。

　　CRISPR系统的一个新兴分支采用了一种更为温和的方法，即在不移除现有DNA序列的情况下添加新的DNA序列。通过指导RNA辅助靶向插入转座因子（INTEGRATE）就是这样一种系统。

　　当哥伦比亚研究人员于今年年初在霍乱弧菌细菌中发现一个引人入胜的“跳跃基因”时，开发了INTEGRATE系统。就像其名称所暗示的那样，人们发现该基因在基因组中“跳跃”，并将其插入不同的位置。它无需切断DNA链即可完成此操作，而是使用另一种酶将其自身插入。通过重新编程指导它的RNA，研究人员能够控制“跳跃基因”插入自身的位置。所得的基因编辑工具INTEGRATE可用于插入长达10,000个碱基的DNA序列。

　　对于这项新研究，研究人员着手进一步了解其工作原理。在亚微观阶段，事物发展很快，因此通常很难看到正在发生的事情。当通过冷冻电子显微镜研究时，这种成像技术会先将其快速冷冻，然后再使用电子显微镜以非常精细的分辨率查看正在发生的事情，从而放慢了速度。

　　研究小组发现，INTEGRATE使用“ Cascade”或“ Cas”复合体，就像其他CRISPR系统一样。这大部分使用向导RNA扫描细胞，寻找匹配的DNA序列。当找到一个时，它会通过TniQ“转座”蛋白将自己的基因穿梭，然后召集其他酶来帮助改变DNA。

　　详细了解这一点后，可以确认团队最初关于INTEGRATE如何工作的假设。研究人员表示，这一新系统应有助于使CRISPR更准确、更高效。

　　该研究的首席研究员Sam Sternberg表示：“我们在第一项研究中展示了如何利用INTEGRATE靶向细菌细胞中的DNA插入。这些新图像……以令人难以置信的分子细节解释了生物学，将有助于我们通过指导蛋白质工程工作。”

　　该研究发表在《自然》杂志上。