5月18日,《自然-方法(Nature Methods)》雜志在線發表了中國農業科學院深圳農業基因組研究所左二偉研究組聯合中國科學院腦科學與智能技術卓越創新中心和中國科學院上海營養與健康研究所合作完成的最新研究成果。該研究根據蛋白結構預測了基因編輯過程中產生脫靶效應的重要氨基酸,并在不影響催化活性的情況下突變相應的氨基酸,最終得到了顯著降低基因編輯脫靶效應的單堿基編輯工具。
CRISPR/Cas9的衍生工具單堿基編輯技術可以在不切斷DNA雙鏈的情況下實現單核苷酸的定向突變,為治療單堿基突變引起的遺傳性疾病帶來了希望,因此,自2016年首次報道以來受到了廣泛的關注。但從2019年,單堿基編輯工具的安全性受到了質疑,認為單堿基編輯器導致大量的DNA和RNA脫靶效應,臨床應用存在安全風險。
此前,國內外多位科學家通過多種方式研究降低基因編輯DNA和RNA脫靶的方法,取得了一定進展,但也存在一定局限。此次,左二偉等團隊基于GOTI的方法是不受限制的,不僅可以檢測單堿基編輯工具,還可以用于其它基于ZFN、TALEN和CRISPR/Cas的安全性檢測和改進。研究團隊使用GOTI和RNA-Seq同時檢測了突變體的DNA脫靶和RNA脫靶,并且發現DNA和RNA的脫靶是互相獨立的,需要同時檢測。研究獲得的YE1-BE3-FNLS是高精度、高活性單堿基編輯工具,顯著降低了脫靶效應并提高了編輯效率,有望應用于遺傳疾病基因治療,推動基因編輯臨床化應用。(通訊員 趙華)
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