埃菲社：把数十亿年前蛋白质复活 寻找治病新基因药物

自 2012 年被开发以来，CRISPR 基因编辑系统彻底改变了生物医学研究，使改写任何生物体的说明书成为可能。现在，它开始被用于治疗人类的某些疾病。然而，这种基因编辑系统并不完美：它可能会在基因组中引入潜在的危险错误。寻找更安全的替代品仍在进行中。

遗传学领域的一个悬而未决的问题是比人类古老得多的细菌免疫系统是如何形成的。为了寻找答案，由西班牙一些领先的基因编辑专家组成的团队使用了一种技术来重建已灭绝生物的基因组。该技术被称为祖先序列重建。它使用功能强大的计算机来比较生物体的完整基因组——每个基因组由数十亿个 DNA 字母组成——并评估它们共同祖先的基因组会是什么样子。

到目前为止，研究人员在从已灭绝的微生物中回收 Cas 蛋白方面取得了惊人的进展。他们发现的最古老的是 26 亿年前的。他们还从生活在 3700 万到 10 亿年前的微生物中拯救了灭绝的蛋白质。

研究人员使用这些古老的蛋白质创建了新的 CRISPR 系统，并将它们注入人体细胞。发表在《自然微生物学》杂志上的结果表明，尽管如此原始，但所有这些古老的蛋白质都能够编辑现代人类细胞的 DNA。

1990 年代初期，生物学家弗朗西斯·莫吉卡 (Francis Mojica) 正在研究生活在西班牙瓦伦西亚社区圣波拉盐滩恶劣环境中的微生物。他还分析了被称为 PAM 的 DNA 序列，它允许微生物区分它们自己的基因组和病毒的基因组。没有 PAM，细菌很容易杀死自己。但这项新研究——Mojica 是其中的合著者——表明一些最古老的 CAS 酶能够在不需要 PAM 的情况下准确切割 DNA。