元素百科为您介绍新的基因组编辑方法可以减少不必要的基因突变。基因治疗是治疗由基因异常引起的疾病的一种新兴策略。一种基因治疗涉及到利用基因组编辑技术，如CRISPR-Cas9，直接修复一个缺陷基因。尽管基因组编辑有治疗的潜力，但它也会引入一些不需要的和潜在的有害基因错误，从而限制其临床可行性。在《基因组研究》发表的一项研究中，以大阪大学为中心的研究人员报告说，使用了一种修改后的CRISPR-Cas9可以大大减少编辑基因的错误。

crisprs -Cas9通过Cas9蛋白质的联合作用，它可以切割DNA，并通过一个短的引导RNA (sgRNA)，告诉Cas9在哪里进行切割。总之，这两个分子实际上允许基因组中的任何基因成为编辑的目标。然而，更大的挑战是找到一种方法，一旦一个基因成为目标，就对它进行特定的改变。

首席研究员Shinichiro Nakada解释说：“Cas9将DNA在它的两股上切割，实质上是将目标基因一分为二。”“细胞试图通过将两片片段连接在一起来修复损伤，但其最终结果并不精确，而且常常会留下意外的突变。”

细胞有一种精确的修复形式，利用供体DNA作为模板来纠正损伤。该模板作为一个分子蓝图，允许细胞以更高的准确性修复DNA。重要的是，通过给细胞一个不同的蓝图，又或者说通过将外来的供体DNA导入细胞，可以对缺陷基因进行高度精确的编辑。

“问题在于，Cas9裂解很少通过精确的路线进行修复。”Nakada补充道，“相反，我们使用了一种修改过的Cas9，它只在一条链中‘缺口’DNA，而不是同时切割两条链。我们发现，当我们破坏了目标基因和供体DNA时，我们基本上可以获得精确的修复，从而对目标基因进行精确的改变。”

研究人员发现，与传统的方法相比，这种称为靶基因和供体（SNGD）的缺口技术极大地抑制了意外基因突变的发生率。在一个实验中，标准技术在超过90%的时间内造成了潜在的有害误差，而SNGD在不到5%的时间内产生了这些误差。重要的是，这种精度并不影响该方法的整体性能，该方法能够有效地实现所需的基因编辑。

Nakada指出：“我们的研究证实了一个原理，即靶向缺口能够在没有DNA断裂的情况下实现精确的基因组编辑，这对其在医学上的应用具有重要意义。”“对于许多疾病，一个精确的Cas9系统将使基因治疗更具有成本效益和更安全。我们非常高兴地看到这项技术将如何被纳入目前的基因编辑技术的范例中。”