CRISPR-Cas体系被誉为新一代的遗传学东西。可是，CRISPR-Cas体系需求与靶标相邻的PAM序列以促进Cas酶辨认和结合至该位点。
CRISPR靶向特异性是由两部分决议的，一部分是RNA嵌合体和靶DNA之间的碱基配对，另一部分是Cas9蛋白和一个短DNA序列，这个短的 DNA序列通常在靶DNA的3'结尾发现，被称为距离序列前体挨近基序（protospacer adjacent motif，PAM），它存在于病毒DNA中，但不存在于细菌DNA中，有助于避免细菌DNA被本身的免疫体系（CRISPR）切开。
PAM序列在咱们的DNA中也很常见，因而CRISPR-Cas9已被用于修改人类基因组，可是有必定的约束性，不挨近PAM的基因不能作为靶点。没有一个相邻、可辨认的PAM序列，Cas酶将无法辨认或成功附着并切开所需的DNA片段。
包含经典的化脓性链球菌Cas9的变体（SpCas9）在内不同的Cas酶可辨认不同的PAM序列，但基因组的大部分依然无法设靶修改或更简单发生脱靶骤变。例如，SpCas9和SaCas9（来自金黄色葡萄球菌）所辨认的PAM序列多含鸟嘌呤/胞嘧啶（G/C-rich），因而使用已报道的碱基修改体系无法在腺嘌呤/胸腺嘧啶富集（A/T-rich）区域进行精准碱基修改操作。特别是最常用的SpCas9酶需求GG PAM序列进行辨认，以至于其效果约束仅为基因组的9.9％，靶向区域非常限制。
为了战胜这个妨碍，曩昔麻省理工大学（MIT）的研讨小组曾开发过一种名为SPAMALOT（Search for PAMs by Alignment of Targets）的剖析软件（经过方针行列来查找PAM），对细菌基因组进行生物信息学查找，以寻觅是不是真的存在任何具有约束性较低的PAM的Cas9样酶序列。然后，从生物信息学查找中创建出最佳匹配的组成版别，并评价它们在CRISPR体系中的功效。但假如一个感兴趣的基因组区域可巧没有适宜的PAM，工程师就得求助另一种Cas酶。
现在，哈佛医学院的生化学家Benjamin P. Kleinstiver博士领导的研讨小组规划了不需求特定PAM就能结合和切开DNA的Cas9蛋白变体，命名为SpG和SpRY，能够对绝大多数人类基因组进行不受限打靶，并具有单碱基对精度，然后纠正心脏病、II型糖尿病、骨质疏松症和缓慢痛苦等疾病的相关骤变。
3月26日，科学家们在《Science》杂志宣布了这篇具有重要含义的文章。Kleinstiver博士团队用新方法纠正了曩昔坐落“不行修改”基因组区域的人类疾病相关骤变。
“这些工程蛋白能够更自由地靶向曩昔不行挨近的基因组区域，”Kleinstiver说。“经过简直彻底放宽Cas酶对PAM的辨认要求，基因修改的使用被极大地拓宽了。最令人兴奋的含义是，从DNA修改视点来看，悉数基因组都可‘医治’了！”
“尽管未来需求更精确地说明SpG和SpRY的氨基酸替换的分子效果，咱们估测SpRY通曩昔除典型的碱基特异性相互效果，置换PAM DNA以促进相互效果来到达其扩展靶向的规模，”作者指出。“在PAM主沟中，经过增加新的非特异性蛋白质：DNA触摸进行能量补偿。更实践的是，当考虑用哪种酶进行需求打靶活性的试验时，咱们主张用野生型SpCas9用于承载NGG PAMs的站点，用SpG用于 NGH PAMs，用SpRY修改剩下的NHN PAMs。”
参考文献
Unconstrained genome targeting with near-PAMless engineered CRISPR-Cas9 variants
