在细菌胶状基质的深处，有一种叫做重转录子的“细胞机器”，它能产生单链DNA来检测某些病毒感染。现在，研究人员第一次使用这些天然的DNA脚本来修改人类细胞中的基因。一项新研究已经发表在自然化学生物学他认为这项技术可以增强不同动物群体的基因编辑。
虽然即众所周知的CRISPR过程这项研究的资深作者、加州大学旧金山分校的生物工程师赛斯·希普曼说，虽然近年来基因编辑变得更加容易，但它“有自己的局限性”。这一过程引入了一种叫做Cas9的酶来切割DNA片段，并提供由研究人员设计的所需DNA模板，供细胞在修复过程中合并。但是这种模板DNA是在实验室中产生的，必须与CRISPR的组成部分分开插入，而且它并不总是能穿透细胞膜。
Shipman和他的同事们转而使用重链在细胞内部制造DNA, CRISPR过程可以很容易地使用它。重转录子携带一种叫做逆转录酶的酶，它能在RNA的基础上构建DNA链。加州大学旧金山分校的研究生、该研究的主要作者圣地亚哥·洛佩兹(Santiago Lopez)说，它们还以“一些奇怪的重叠RNA环”为特征，帮助它们发挥功能。
研究人员在实验室中修改了重转录子，使它们能够产生所需的模板DNA。此外，他们还延长了RNA环，这一改变让每个重转录子产生更多的DNA副本。最后，他们将再转录子和CRISPR的组件一起插入细胞中。
利用这一过程，酵母细胞中产生的重链模板DNA比人类细胞多10到100倍。重转录基因在酵母细胞中的编辑精度也高于在人类细胞中的编辑精度，这可能是因为不同的链数或每种细胞修复DNA的方式不同。“但坦率地说，我们现在并不那么担心，”希普曼说，“因为这只是迈出了第一步。”他说，更多的调整和优化可能会在人类细胞中产生高度精确的编辑。
内布拉斯加州大学的分子生物学家Channabasavaiah B. Gurumurthy没有参与这项研究，他说:“如果我们可以重新利用再转录子来生产患者细胞内的‘供体’DNA，它就可以用于诸如镰状细胞性贫血等疾病的基因治疗应用，这种疾病只需要修复一小段有缺陷的基因序列。”
但是，韩国IBS基因组工程中心主任Jin-Soo Kim说，将外来DNA引入人体组织细胞也会“引发限制基因改造的不良免疫反应”。Jin-Soo Kim也没有参与这项研究。金补充说，单独使用CRISPR的研究人员已经开发出抑制这种反应的过程，但如何适应再传播还有待观察。
