科學家開發出遺傳監測器來檢測基因何時活躍

由華威大學的科學家領導的團隊開發了可以檢測基因活動的遺傳傳感器，而不僅僅是基因本身。沃里克大學和基爾大學的科學家們基于CRISPR基因編輯系統，開發出了顯微鏡機器，利用這些傳感器檢測細胞內基因何時“開啟”或“關閉”，并對這些變化做出動態反應，從而使其具有潛在的發展潛力。理想的監控系統。

這些遺傳傳感器在《 CRISPR雜志》上發表的一篇新論文中有詳細介紹，科學家在其中證明了一種基于細菌細胞內部CRISPR系統的遺傳裝置。這項工作是科學家開發遺傳設備的第一步，該設備可以在感知到細胞內現有基因活性后改變基因表達。

沃里克大學生命科學學院的首席作者Alfonso Jaramillo教授說：“目前，我們不知道如何設計新的遺傳系統來觀察細胞內哪些基因是打開還是關閉。自然界中存在蛋白質這樣做，他們就能感覺到細胞的狀態，而我們能做的最好的就是從一種生物中獲取它們，然后將它們放入另一種生物中。

“我們希望從頭開始采用一種新的方法來詢問我們如何對系統進行編程以偵聽單元內部想要的內容。

“細胞包含許多表達的基因，它們可以感知環境并加工食物，從而執行多種功能。通過配備能夠檢測這些基因何時活躍的傳感器，科學家們可以對機器進行編程，使其對特定過程做出反應，例如當細胞消化食物時。”

研究人員將他們的遺傳設備基于CRISPR系統，該系統現已廣泛用于各種基因編輯應用，包括基因治療。CRISPR分子使科學家能夠靶向和修飾細胞內的特定基因組序列。CRISPR系統的優點是它的可編程性，這使它幾乎可以重定向到任何遺傳靶標，例如引起疾病的遺傳突變。

為了產生這些新穎的遺傳裝置，科學家將CRISPR的可編程部分用作支架，該部分還負責序列識別和結合，稱為引導RNA序列(gRNA)。他們能夠通過在傳感器中引入傳感器來重新設計gRNA序列，這樣CRISPR復合體只有在被觸發信號(例如病毒RNA序列的短片段)激活后才能結合DNA靶標。傳感器可以由任何選定的RNA序列觸發，并以此方式在細胞或病毒生命周期的任何時候激活CRISPR系統。