（記者衣曉峰 通訊員朱玉威）由哈爾濱工業(yè)大學(xué)生命學(xué)院教授黃志偉課題組完成的一項(xiàng)課題,，日前發(fā)表在最新一期國(guó)際著名期刊《細(xì)胞研究》上,。該項(xiàng)成果不僅首次揭示了高保真的Cas9基因編輯系統(tǒng)的分子機(jī)制,，而且為改造SpCas9以及其他Cas核酸內(nèi)切酶,，使之成為更高效,、更特異的基因編輯工具夯實(shí)了基礎(chǔ),，具有指導(dǎo)改造新型基因編輯系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值,，可望今后有效地治療遺傳性疾病和疑難病,。

CRISPR-Cas9系統(tǒng)是被廣泛應(yīng)用于生物,、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的基因編輯工具,。目前，科學(xué)家還在Cas9基礎(chǔ)上產(chǎn)生了高保真的SpCas9突變體,，這些突變體都能成為更高效,、更便捷的基因編輯工具和系統(tǒng)。但脫靶效應(yīng)成了這一高效基因編輯工具的最大風(fēng)險(xiǎn),，可能會(huì)帶來(lái)意想不到的突變,。其中，由于對(duì)SpCas9突變體的高保真結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)一直未知,，造成脫靶效應(yīng)的難題長(zhǎng)期不能真正解決,，讓人類難以精確調(diào)控基因編輯工具在什么時(shí)間、什么位置進(jìn)行編輯,。黃志偉及其課題組解析了SpCas9突變體（xCas9 3.7）,、導(dǎo)向RNA,，以及包含兩種不同序列的雙鏈DNA的復(fù)合物結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn),，xCas9 3.7蛋白中第1219位的谷氨酸殘基與第1335位的精氨酸殘基形成的鹽橋作用,，對(duì)SpCas9選擇可編輯的底物DNA序列至關(guān)重要——xCas9 3.7中將1219位的谷氨酸突變?yōu)槔i氨酸，破壞了鹽橋功效,，解除了對(duì)1335精氨酸側(cè)鏈的限制,，使其產(chǎn)生一定自由度，從而增強(qiáng)了對(duì)底物DNA的識(shí)別能力,。