據外媒New Atlas報道，作為本世紀最具革命性的發現之一，CRISPR基因編輯系統建立在一種細菌防禦機制的基礎上，允許科學家對DNA進行精確編輯。現在，麻省理工學院的科學家們發現了一類新的酶—OMEGA，它具有類似的功能–也許在某些方面更好。
儘管它們看起來很簡單，但細菌是“狡猾”的生物。它們的一個了不起的能力是通過“剪下”其DNA的一小部分並將其儲存起來以備不時之需，將其來對抗傳染性病毒。這樣一來，如果細菌再次遇到這種病毒，它就有了準備。
2012年，Emmanuelle Charpentier和Jennifer Doudna發現了細菌的這一特性（後來她們獲得2020年諾貝爾化學獎），即這個過程可以被“劫持”來編輯DNA。她們採用了一種叫做Cas9的酶，它可以切割DNA，並設計了引導RNA序列，將其引導到DNA序列的一個理想部分。在十年內，這項技術已被用於尋找治療癌症和艾滋病毒等疾病的新方法，改善農作物和牲畜，以及操縱細菌來做令人驚奇的事情。
這項新研究的共同第一作者Soumya Kannan說：“改變一個引導序列並設定一個新的目標是如此簡單。因此，我們感興趣的一個廣泛的問題是試圖看看其他自然系統是否也使用這種機制。”
而現在，他們似乎找到了一個。在新的研究中，麻省理工學院的科學家們發現了CRISPR之外的一類全新的酶，它們可能具有同樣的基因編輯能力，甚至可能在某些方面勝過CRISPR。該團隊將該系統命名為Obligate Mobile Element Guided Activity（OMEGA）。
研究小組首先被IscB蛋白所吸引，它具有DNA切割酶的外觀，但不知道是否參與了CRISPR或與RNA有關。經過仔細檢查，研究人員發現附近的RNA引導IscB蛋白在某些地方切割DNA。研究小組將這些命名為”ωRNAs”（發音為”Omega RNAs”）。
從那裡，他們確定了另外兩種利用ωRNAs的蛋白質–IsrBs和TnpBs。所有這三種蛋白質都存在於被稱為轉座子的”跳躍基因”中，它們可以在基因組中移動。當它們這樣做時，它們會創建一個新的引導RNA，讓酶切割DNA的不同部分。
研究人員設計了OMEGA系統，使其在人類細胞中工作，表明這種機制可以構成一個全新的基因編輯系統的基礎。而且由於RNA的大小隻有CRISPR酶的30%左右，它應該更容易擠入細胞。
有趣的是，該團隊表示，這些蛋白質似乎是一些CRISPR的前身，如Cas9和Cas12。它表明，其他可編程的分子系統可能就在那裡，等待着被發現，這可能帶來它們自己的好處和用途。
該研究的共同第一作者Han Altae-Tran說：“我們一直在思考的很多東西可能已經以某種能力自然存在。這些類型的系統的自然版本可能是一個很好的起點，以適應該特定的任務。”
這項研究發表在《科學》雜誌上。