《自然—通讯》

　　CRISPR-Cas12b成为第三个基因组编辑系统

　　《自然—通讯》近日发表的一篇论文报告了第三个可以编辑人类细胞基因组的CRISPR-Cas系统。

　　CRISPR-Cas9是一个多功能基因组编辑系统，但Cas9并非Cas蛋白家族中唯一一种RNA导向的核酸酶（即一种能切割DNA的酶）。除了Cas9之外，研究人员还发现了Cas12a和Cas12b。Cas12a已被开发成基因组编辑工具，而Cas12b尚未被完全开发，这其中至少有一部分原因是它嗜高温的特性。

　　美国麻省理工学院—哈佛大学博德研究所的张锋和同事对Cas12b进行了研究，因为这种蛋白比Cas9或Cas12a更小，更容易通过病毒载体实现细胞间递送。但原始结构的Cas12b会切割双链DNA中的非靶标单链。为了解决这一问题，研究人员对Cas12b重新进行了设计，增强其在人体体温（37℃）下的活性。与Cas9相比，重新设计的Cas12b在细胞培养实验中对靶序列具有更高的特异性。

　　想要将Cas12b改造成和Cas9一样应用广泛的工具，还有很多工作要做，但第三个潜在基因组编辑系统的出现会给研究人员更多选择。

　　相关论文信息：DOI: 10.1038/s41467-018-08224-4

　　《自然》

　　科学家找到适合脑肿瘤的液体活检方法

　　根据本周发表的一项研究报道，脑脊液（CSF）中肿瘤源DNA的检测可用于追踪某些胶质瘤的肿瘤进展。胶质瘤是成年人中最常见的癌性脑肿瘤。这种液体活检方法或可作为一种微创方法，替代脑组织取样用于疾病分级，并帮助指导胶质瘤患者的治疗。

　　监测胶质瘤进展可能要求反复进行组织活检，因为胶质瘤基因组在疾病发展过程中会不断演变。采用液体活检（而不是对手术中切除的脑肿瘤组织进行活检）是一种具有吸引力的分析肿瘤DNA的方法，但想在血样中检测这些遗传信息一直很有挑战性。美国纽约纪念斯隆—凯特琳癌症中心的Ingo Mellinghoff及其同事证明，CSF或能提供一个更全面的胶质瘤患者的肿瘤源DNA来源。

　　研究人员通过腰椎穿刺，对85名胶质瘤患者的CSF进行了取样。在近一半（42名）的患者中检测到了肿瘤源DNA，它们与肿瘤大小、进展和疾病预后相关。CSF中含有循环肿瘤DNA的患者的死亡风险是不含此类DNA的患者的4倍。研究人员指出，CSF中发现的遗传物质可准确代表肿瘤基因组；此外，并非所有的胶质瘤都会将DNA排入脑脊液，但是肿瘤源DNA的存在可能是脑肿瘤进展的一个早期指标。

　　相关论文信息：DOI: 10.1038/s41586-019-0882-3

　　《自然》

　　科学家在实验室小鼠中成功开发基因驱动

　　根据《自然》在线发表的一篇论文，基因驱动作为一种用于增强特定基因变异（等位基因）在种群中遗传性的策略，其可行性在实验室小鼠身上得到了证明。虽然在将基因驱动用于控制野生小鼠种群之前，还需要开展进一步的工作，但这一研究结果或有助于开发改良小鼠模型，用于研究复杂的遗传疾病。

　　基因驱动可以让特定等位基因的传递产生偏差，从而使它们的遗传率高于随机几率，即所谓的“超孟德尔式”遗传。近来在昆虫中开发出了有效的基因驱动（例如用于减少某些蚊子种群），但是由于遗传机制的差异，这种系统尚未在哺乳动物中成功开发。

　　美国加州大学圣迭戈分校的Kimberly Cooper及其同事在实验室雌性小鼠中开发了一种成功的基因驱动系统。他们使用CRISPR-Cas9进行基因组编辑，来提高小鼠后代遗传酪氨酸酶基因（Tyr）中被特定编辑过的一个等位基因的可能性，具体做法是在配子生产和胚胎发育的不同阶段进行编辑，以优化基因传递。虽然该策略在雄性生殖系中不成功，但在雌性生殖系中，Tyr等位基因的遗传率增加了。研究人员报告说，他们测试的最有效的策略平均会将单个目标等位基因的遗传率从50%增加到70%左右。

　　研究人员总结说，还需要进一步开展工作以增加雄性和雌性小鼠后代的基因遗传频率，但此次研究所实现的效率足以满足很多实验室的应用要求。

　　相关论文信息：DOI: 10.1038/s41586-019-0875-2