国际最新研究:一种新的基因编辑技术或比现有技术更有优势

发布时间:2024-07-14 12:50:25 来源: sp20240714

   中新网 北京6月27日电 (记者 孙自法)国际著名学术期刊《自然》最新同期发表两篇相关生物技术论文称,研究人员开发出一种新的基因组编辑技术,这种技术能在用户指定的基因组位点插入、倒位或删除长DNA序列,能实现这些基本DNA重排的单步法或提供一种更简易的基因组编辑方法。

这次研究的“桥”重组酶机制示意图(图片来自Visual Science)。施普林格·自然/供图

  这一种新的基因编辑技术或比现有技术更有优势,比如,有望比现有技术进行更精准有效的大规模基因组编辑,以及能介导重组而不是造成需要修复的断裂。

  据论文介绍,用于重排基因组中长DNA序列的可编程系统或成为基因组设计领域的一个有用工具,而大规模基因组重排通常由重组酶(催化DNA断裂和重组)或转座酶(将DNA片段从一个位置移动到另一位置)这类酶来完成。如果这些酶可通过编程靶向特定位点,就可能成为有效的基因组编辑工具。

开展这次研究的科学家代表在交流讨论(图片来自Visual Science)。施普林格·自然/供图

  第一篇论文通讯作者、美国加州大学伯克利分校Patrick D. Hsu和同事及合作者一起,研发出一种将可编程重组酶用于基因编辑的技术,这些重组酶由RNA引导,RNA则作为引导重组酶靶向位点和促进预选编辑的“桥”。

  这个RNA“桥”含有一个指定供体DNA序列的区域以及另一个指定基因组插入位点的区域,两个区域都能通过独立重编程识别并结合不同的DNA序列或插入位点,并对不同类型的DNA重排使用一种通用机制。这个“桥”RNA比使用常规重组酶的现有基因编辑技术更易修饰,现有基因编辑技术需利用更复杂的蛋白质-DNA结合位点。

这次研究的可重组“桥”RNA示意图(图片来自Visual Science)。施普林格·自然/供图

  另一篇论文共同通讯作者、日本东京大学西增弘志( Hiroshi Nishimasu)和同事及合作者一起,他们用冷冻电镜解析了第一篇论文中这种重组酶的结构,并对其作用机制进行了详细概述。

  《自然》同期发表同行专家的“新闻与观点”文章指出,鉴于这项最新研究演示了对细菌的基因组编辑,后续仍需进一步评估该技术在不同物种和细胞类型中的可行性和安全性,包括哺乳动物细胞。他们认为,该技术“是大规模基因组修饰领域的一次令人欣喜的进步,今后有着许多值得探索的应用”。(完)

【编辑:张奥林】