今年5月，发表在Nature Methods杂志上的一篇论文让魔剪CRISPR的脱靶效应受到了***的关注。7月12日，“女神”Jennifer A. Doudna的一项新成果证实：CRISPR“关闭开关”能够用于降低Cas9酶编辑人类细胞基因组的脱靶效应。

5月底，一篇关于CRISPR可引发数百种“意外突变”的论文让这一基因编辑技术的脱靶效应受到了***的关注。尽管之后有大量的科学家对这篇论文提出了质疑，甚至要求《自然》杂志将该论文撤稿，但不可否认的是，“脱靶效应”一直是阻碍CRISPR技术应用的关键障碍之一。

7月12日，CRISPR先驱Jennifer A. Doudna教授带领的研究小组在《科学》子刊Science Advances杂志上发表了关于脱靶效应的***新成果（论文题目：Disabling Cas9 by an anti-CRISPR DNA mimic）。研究发现，去年由加州大学旧金山分校（UCSF）的科学家们发现的CRISPR“关闭开关”能够降低Cas9编辑人类细胞基因组的脱靶效应。

在介绍新成果前，先带大家回顾一下去年UCSF的研究人员获得这一重要发现。在这一发表于Cell杂志上题为“Inhibition of CRISPR-Cas9 with Bacteriophage Proteins”的论文中，科学家们找到了在细菌和人类细胞中能都能够阻止CRISPR系统基因编辑活性的anti-CRISPR抑制剂。具体来说，研究发现了两个CRISPR“关闭开关”：AcrIIA2和AcrIIA4。它们通过阻碍Cas9酶的活性发挥抑制作用。

图片截取自Cell

科学家们认为，anti-CRISPR蛋白的发现将成为研究和治疗复杂和多基因疾病的关键。Cell论文的通讯作者Joseph Bondy-Denomy指出，一些研究者和公众担心如此强大的CRISPR技术会被不合理的使用，带来危险。这些抑制剂为阻止不法的、失控的CRISPR应用提供了手段，将帮助提高CRISPR研究的安全性。

在当时的报道中，论文的***作者Benjamin Rauch说：“我们下一步的研究计划是调查这些CRISPR抑制剂是否能够在人类细胞中通过降低脱靶效应，改善基因编辑的精准度。”这篇发表在Science Advances上的论文证实了anti-CRISPR能够降低脱靶效应。值得一提的是，Bondy-Denomy和Rauch是这一新成果的共同作者。

SHIN ET AL., SCIENCE ADVANCES

为了研究其中一个“关闭开关”AcrIIA4的作用机理，研究人员使用了多种方法，包括冷冻电子显微镜和人类细胞培养实验。通过多个实验室的努力，他们发现，这种anti-CRISPR蛋白通过附着在Cas9酶上的一个口袋上阻断它的DNA编辑活性。（插播新闻：哈工大***新Nature！揭示Anti-CRISPR蛋白抑制SpyCas9活性的分子机制）

同时，研究小组也在调查这类“关闭开关”的有效性。分析结果表明，通过调整将AcrIIA4 或者 Cas9添加到实验中的时间，研究人员能够阻断脱靶效应。这一新成果的共同通讯作者Jacob E. Corn教授说：“我们发现，如果你预先添加AcrIIA4，并且随后添加Cas9，这样能够完全阻断基因编辑。”

Corn教授认为，这些anti-CRISPR蛋白有望成为一种有用的遗传学工具和临床工具。它们可能成为一种控制脱靶效应的有效途径。不过，关于这类“关闭开关”的安全性和有效性问题仍需进一步调查，如，科学家们需要弄清楚人类免疫系统会对这些anti-CRISPR蛋白做出怎样的反应，因为这些anti-CRISPR的序列是通过先前的噬菌体感染留在细菌基因组中的。

基因编辑的前提和基础是基因检测，离不开核酸提取与纯化的过程。G.N.T.公司生产的生物磁珠及磁珠法核酸提取试剂盒，配合核酸自动提取仪，可以高通量自动化地进行核酸提取与纯化。 为基因相关研究提高了效率降低了人力资源消耗，是众多相关实验室的***佳选择。

参考资料：

Anti-CRISPR Protein Reduces Off-Target Effects