基因編輯示意圖。
研究人員利用單分子成像工具觀察發現，在編輯像異染色質這樣盤繞得相對緊湊的基因區域，編輯工具TALEN的效率可高達CRISPR-Cas9的五倍。
異染色質是DNA內一種緊密組合的結構。脆性X症候群、鐮狀細胞性貧血和β-地中海貧血等疾病都和異染色質的缺陷相關。
這項研究的負責人美國伊利諾伊大學厄巴納－香檳分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）化學和生物分子工程學教授趙暉民（Huimin Zhao，音譯）說，這項研究顯示有必要擴大基因編輯工具的選擇範圍，以標靶基因體的不同部位。
「CRISPR是基因工程領域的創新，是非常強大的工具，但是它也有局限性。」趙暉民說。
CRISPR是一種細菌分子，偵測入侵的病毒，然後讓生物酶比如Cas-9，在基因體特定的位置進行剪切。TALEN也是通過掃描DNA找到並標靶特定的基因。CRISPR和TALEN都可以設計標靶作用於特定的基因，用於治療疾病、改善農作物特性等。
趙暉民負責的研究組使用單分子螢光顯微鏡技術，直接觀測兩種基因編輯工具在哺乳動物活體細胞內的工作情況。螢光標記讓研究人員有辦法測量兩種工具編輯基因所需的時間。
「我們發現在基因體內盤繞得比較鬆散的位置，CRISPR表現較好，而TALEN在異染色質區域表現更好。」趙暉民說，「我們還發現TALEN剪切和修改DNA的效率比CRISPR高。」在他們進行的幾個實驗中，TALEN的效率最高達到CRISPR的五倍。
趙暉民說，這項研究表明，研究人員需要針對基因體的不同片段選擇使用最合適的編輯工具。
這份研究近期發表在《自然・通訊》（Nature Communications）期刊上。◇
