新工具切割DNA：生物技术的前景可期

几年前，被称为CRISPR的技术的出现是科学界的重大突破。CRISPR源自细菌免疫系统的衍生物，能够切割脱氧核糖核酸(DNA)中的双链核苷酸。这使得可以针对植物、动物和人类细胞中特定基因进行修改。最终，CRISPR成为寻找获得性或遗传性疾病治疗的首选方法。

最近，国家科学研究所(INRS)的弗雷德里克·维耶里教授及其团队开发了一种基于名为Ssn的特定酶家族的新基因工具，该工具允许在单链DNA中诱导定向切割。

他们工作的结果最近在《自然通讯》期刊上发表。这一重大突破揭示了一个关键的基因机制，可能会彻底改变众多生物技术应用。

一种具有关键作用的DNA形式

单链DNA比双链DNA少见。它常见于某些病毒中，并在某些生物过程中发挥关键作用，如细胞复制或修复。单链DNA也在多项技术中被使用（测序、基因编辑、分子诊断、纳米技术）。

至今，尚未描述出一种专门靶向单链DNA序列的内切酶——切割DNA的酶，这成为基于这种类型DNA的技术开发的障碍。

现在，实验室首次发现，维耶里教授的团队已确定了一种能够切割单链DNA中特定序列的酶家族：Ssn内切酶家族。

为了实现这一目标，INRS阿尔芒·弗拉皮尔健康生物技术研究中心的研究团队首先对一种新的内切酶家族进行了表征，该家族是GIY-YIG超级家族的一部分，称为Ssn。更具体地说，研究人员关注了在脑膜炎奈瑟菌中一种名为Ssn的酶。该研究中靶向的酶对基因物质的交换和改变至关重要，影响着进化。

“在研究它的过程中，我们发现它识别出一种在其基因组中经常出现并在自然转化过程中发挥关键作用的特定序列。这种相互作用直接影响细菌基因组的动态，”专注于基因组细菌学和进化的维耶里教授解释道。

除了这一基础性发现外，INRS的研究科学家还识别出成千上万种其他类似的酶。“我们证明它们能够识别并特异性切割自己的单链DNA序列。因此，成千上万的酶都具有自己的特性，”维耶里教授团队的博士后研究员亚历克斯·里维拉-米洛特补充道。

对健康研究的不可否认的资产

这些结果代表了一种新的DNA识别和交换工具，具有重要意义。它们为生物学和医学中的许多新应用铺平了道路。一方面，理解这一机制可能有助于更好地控制相关细菌及其感染。

另一方面，发现专门针对单链DNA的酶使得开发更精确和高效的基因操作工具成为可能。这可能改善基因编辑、DNA检测和分子诊断的方法。这些酶还可以用于检测和操作各种医疗和工业应用中的DNA，例如病原体检测或用于医疗和治疗目的的基因操作。

所有这些方向对于解决许多健康问题具有重要前景。目前，这项工作的结果已申请专利。