丽江乐投letou生物报路:近日，，，，，，，，英属哥伦比亚大学和伊利诺伊大学芝加哥分校的科学家捉拿到Cas9核酸内切酶精确切割DNA链的高分辨率图像，，，，，，，，并颁发在《Nature Structural and Molecular Biology》杂志上。。。。。。。。

这些图像是利用低温电子显微镜（cryo-EM）技术捉拿的，，，，，，，，显示了基因编纂工具CRISPR-Cas9是若何工作的，，，，，，，，将有助于钻研人员开发更高效、更精确的基因编纂工具。。。。。。。。这项成就为医治和预防由DNA突变引起的一系列人类疾病带来了但愿，，，，，，，，好比亨廷顿病和癌症。。。。。。。。

掌管cryo-EM钻研的英属哥伦比亚大学钻研人员Sriram Subramaniam说：“如此具体地相识Cas9到底若何切割和编纂DNA链，，，，，，，，这真是让人兴奋。。。。。。。。这些图像为我们提供了贵重的信息，，，，，，，，有望提高基因编纂过程的效能，，，，，，，，并更快更正确地纠正致病的DNA突变。。。。。。。。”

CRISPR-Cas9是一种基因编纂工具，，，，，，，，其中Cas9核酸内切酶就像一把可能切割DNA链的分子剪刀。。。。。。。。在向导RNA的指引下，，，，，，，，Cas9在基因组上的特定位点切割DNA，，，，，，，，而后就能够插入和编纂，，，，，，，，从而扭转DNA序劣祝。。。。。。。

为了更好地相识编纂过程中各个事务的挨次，，，，，，，，Subramaniam及其同事利用了cryo-EM技术对工作中的Cas9酶进行成像。。。。。。。。这些图像显示了Cas9酶切割DNA过程中所产生的每一步分子运动，，，，，，，，蕴含切割后的DNA依然附着在酶上即将开释的快照。。。。。。。。

钻研人员出现了Cas9-sgRNA-DNA复合物在预催化、后催化和产品状态下的cryo-EM结构。。。。。。。。在预催化状态下，，，，，，，，Cas9选取“查抄点”构象，，，，，，，，其HNH核酸酶结构域远离DNA。。。。。。。。后催化状态捕获了仍与HNH活性位点结合的切割底物。。。。。。。。在产品状态下，，，，，，，，HNH结构域是无序的，，，，，，，，而REC2鉴别结构域回到预催化构象。。。。。。。。

共同通讯作者、伊利诺伊大学的钻研人员Miljan Simonovic 暗示：“人们但愿利用Cas9开发更好的基因编纂工具，，，，，，，，但重要阻碍之一是没有Cas9切割DNA的任何图像。。。。。。。。此刻我们有了更清澈的图像，，，，，，，，甚至看到了酶的重要结构域在反映过程中是若何移动的，，，，，，，，这有望成为刷新的沉要靶点。。。。。。。。”

Subramaniam尝试室是首个利用cryo-EM技术实现蛋白质的原子分辨率成像的尝试室。。。。。。。。在从前几年中，，，，，，，，他们率先利用cryo-EM来解析各类蛋白质的结构，，，，，，，，蕴含代谢酶、大脑受体以及DNA-蛋白复合物。。。。。。。。

原文检索

Cryo-EM structures reveal coordinated domain motions that govern DNA cleavage by Cas9

Nature Structural & Molecular Biology (2019)