基因编辑“神器”可将DNA中的特定基因进行“关闭”、“恢复”和“切换”等精准“手术”，但“神器”如果太活跃，就会产生副作用，那么，如何让“神器”听话？哈工大生命学院黄志伟教授课题组继去年向全球首次揭示了能够在人类细胞中高效编辑DNA的CRISPR-Cpfl系统工作机理后，27日在《自然》在线发表了题目为《Anti-CRISPR蛋白抑制CRISPR-SpyCas9活性的分子机制》的研究论文，该研究成果揭示了基因编辑的“制动系统”工作机制。
据介绍，SpyCas9系统已被广泛应用于世界范围内的生物医学研究以及基因治疗领域，进行细胞、组织或个体内DNA的敲除、激活、突变等，已成为目前最重要的、也是最广泛使用的基因编辑工具。但基因编辑冲得太快也有副作用，“SpyCas9系统在对目的DNA进行敲除、激活、修饰、突变等编辑后，还会继续保持活性状态，将对其他DNA产生破坏作用。”黄志伟表示。
为了研究AcrIIA4直接抑制SpyCas9活性的分子机制，课题组纯化出SpyCas9-sgRNA-AcrIIA4复合物，并通过结构生物学研究方法解析了该复合物的晶体结构。实验结果进一步证实AcrIIA4结合SpyCas9后抑制底物PAM DNA结合SpyCas9，从而抑制SpyCas9的活性。
“也就说，AcrIIA4可有效降低这一基因编辑‘神器’的负面作用，调节其工作时间和工作力度，在‘神器’完成规定性动作后，及时停住，在体内‘消化’掉，不产生副作用。”黄志伟解释说。
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