發(fā)布日期：2017-10-30

英國《自然》雜志25日在線發(fā)布重磅論文：美國博德研究所宣布一種新型堿基編輯器——可編程蛋白質(zhì)機(jī)器問世，其對細(xì)菌和人類DNA均有效，且效率高于目前任何其他基因組編輯方法，將推動人類遺傳疾病新療法研究。

DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)由四種化學(xué)堿基組成，即腺嘌呤（A）、鳥嘌呤（G）、胞嘧啶（C）和胸腺嘧啶（T），其中C和G配對，A和T配對。2016年，博德研究所科學(xué)家戴維·劉及其同事描述了一種基于CRISPR-Cas9改良的堿基編輯方法。堿基編輯之所以有效，是因?yàn)橛袝r(shí)候DNA長鏈中只會有某一對堿基發(fā)生變異，這種現(xiàn)象被稱為“點(diǎn)突變”。該改良方法廣受歡迎，因?yàn)樗m正單堿基突變的效率比過去的方法要高，而且不易產(chǎn)生非預(yù)期DNA修飾，不會在基因組內(nèi)造成隨機(jī)刪除或插入而引起DNA雙鏈斷裂（CRISPR-Cas9等方法常見的一種后果）。但當(dāng)時(shí)，研究人員只能將G·C堿基對轉(zhuǎn)換成T·A堿基對。而在這項(xiàng)最新研究中，新型腺嘌呤堿基編輯器（ABE）已可以將A·T堿基對轉(zhuǎn)換成G·C堿基對。

在所有人類已知的疾病相關(guān)單堿基對突變中，約有一半涉及野生型G·C堿基對轉(zhuǎn)換成突變型A·T堿基對，因此，堿基編輯器可恢復(fù)大量此類突變?，F(xiàn)已表明，其對細(xì)菌細(xì)胞和人類細(xì)胞的DNA均有效。在人類細(xì)胞中，它們能夠在大范圍的目標(biāo)區(qū)域內(nèi)引入預(yù)期遺傳突變，效率約為50%，高于目前任何其他基因組編輯方法的效率，而且?guī)缀鯚o任何不良副作用，可隨機(jī)插入、刪除其他突變。

新型“堿基編輯器”將一種DNA堿基的原子重排，讓它變成活體細(xì)胞基因組內(nèi)的另一種堿基，實(shí)現(xiàn)高效可選擇性地單獨(dú)替換所有四種DNA堿基，而不造成任何DNA雙鏈斷裂。其將用于糾正那些可引起遺傳疾病的單堿基突變，引入可抑制疾病的單堿基突變，并且有助于增強(qiáng)人類對遺傳疾病的理解，推動人類尋找治療遺傳疾病的新療法。

來源：科技日報(bào)