CRISPR基因编辑系统是一种强大的工具，可以彻底改变医学和其他科学。但不幸的是，它倾向于对错误的 DNA 部分进行编辑。现在，德克萨斯大学奥斯汀分校（University of Texas at Austin）的研究人员已经确定了导致这些错误的蛋白质的一种以前未知的结构，并对其进行了微调，将脱靶突变的可能性降低了4000倍。
上图：CRISPR编辑基因的分子模型。
CRISPR工具使用特定的蛋白质，通常是 Cas9，对活细胞中的特定DNA序列进行精确编辑。这包括切除有问题的基因，例如那些导致疾病的基因，和/或插入有益的基因。问题在于，有时该工具可能对错误的部分进行更改，从而可能引发一系列其他健康问题。
在这项新研究中，德克萨斯大学的研究人员发现了其中一些错误是如何发生的。通常情况下，Cas9 蛋白在DNA密码中寻找20个字母组成的特定序列，但如果它在20个字母中找到了18个与目标匹配的序列，它可能还是会进行编辑。为了找出这一现象发生的原因，该团队使用低温电子显微镜观察 Cas9 与不匹配序列相互作用时的情况。
令他们惊讶的是，他们发现了一种以前从未观察到的奇怪的手指状结构。这只手指伸出来，稳定了DNA序列，这样蛋白质仍然可以进行编辑。
上图：在该分子模型中，CRISPR使编辑到DNA序列（红色和绿色）。 在一个目标编辑（右上角）中，目标序列将匹配指南（粉红色），但在偏离目标编辑（右下角）中，它将几乎匹配，手指结构(青色)将介入并稳定DNA以进行编辑。
在揭示了这一机制后，研究小组对这个手指进行了微调，使其不再稳定DNA，而是远离DNA。这阻止了Cas9编辑该序列，使该工具产生脱靶突变的可能性降低了4000倍。研究小组称这种新蛋白质为“SuperFi-Cas9”。
其他团队也创建了不同版本的Cas9，以使其更加准确，但这些版本往往会减慢预期的编辑速度。德克萨斯大学的研究人员表示，SuperFi-Cas9仍然可以以和往常一样的速度进行正常的编辑。
到目前为止，SuperFi-Cas9只在DNA试管中进行了测试，但研究人员下一步计划在活细胞中展示它的基因编辑功能。
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