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新型碱基编辑器横空出世 人体细胞中效率50%

逍遥摘要:保证DNA双链不断裂的同时,高效地替换DNA特定的碱基——过去,这是基因编辑技术CRISPR-Cas9所无法完成的任务。如今,美国科学家已经开发出一种新型“碱基编辑器”,使其成为可能。

新型碱基编辑器横空出世 人体细胞中效率50%

由于多数遗传病的根源在于单核苷酸突变,这一碱基编辑器的出现,有助于人类对抗遗传顽疾。

北京时间10月26日,国际学术期刊《自然》发表了来自美国博德研究所核心成员David Liu及同事的文章,报告了他们开发出的腺嘌呤碱基编辑器(ABE),能将A-T碱基对转换为G-C碱基对。

腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)是构成DNA的基本单元。这些碱基按照A-T,C-G这样配对形式,搭建起DNA的双螺旋结构。而在RNA中,胸腺嘧啶(T)由尿嘧啶(U)替代。

去年,同样发表在《自然》杂志,David Liu及同事首次报告了他们的“碱基编辑器”,通过在Cas9蛋白上安装大鼠胞苷脱氨酶APOBEC1,Cas9的“剪刀”功能会消失,不再切割DNA双链,但仍能结合目标DNA片段,同时能将胞嘧啶(C)转化为尿嘧啶(U)。之后,再通过第三种蛋白,让细胞启动DNA修复程序,最终使得C-G碱基对替换为T-A碱基对。

David Liu及同事没有止步于去年的成果。科学家已经知道,在所有已知的疾病相关单碱基对突变中,约有一半和野生型G-C碱基对被转换成突变型A-T碱基对有关。而此次David Liu及同事报告的腺嘌呤碱基编辑器就可完成将A-T碱基对转换回G-C碱基对的任务,补上了去年成果中的遗憾。

据报告,这一腺嘌呤碱基编辑器在细菌细胞和人体细胞中均能工作。在人体细胞中,它的效率为50%,且脱靶率很低,几乎不会造成随机插入、删除或其它突变的副作用。

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