江苏龙网

  1. 主页 > 生活百科 > >

基因编辑技术最新突破 美国基因编辑

核心提示：_原题为：美国基因编辑先驱张锋发表新工具：编辑RNA治疗多种顽疾澎湃新闻采访人员 王盈颖作为首位将基因编辑系统CRISPR用于哺乳动物细胞的开拓者 ， 美国博德研究所华人科学家张锋近来对RNA编辑产生了...
_原题为：美国基因编辑先驱张锋发表新工具：编辑RNA治疗多种顽疾
澎湃新闻采访人员 王盈颖
作为首位将基因编辑系统CRISPR用于哺乳动物细胞的开拓者 ， 美国博德研究所华人科学家张锋近来对RNA编辑产生了兴趣 ， 一月内连发两篇相关论文在顶级学术期刊 。

基因编辑技术最新突破 美国基因编辑

文章插图
美国东部时间10月25日 ， 国际学术期刊《科学》发表了张锋团队一篇介绍CRISPR新系统“REPAIR”的文章 。“REPAIR”的基本元件是一种取名为PspCas13b的酶和ADAR2蛋白 。“REPAIR”可高效地修复RNA的单个核苷 ， 因不会改变DNA信息而更为安全 ， 将为基础研究和临床治疗提供一个新的工具 。
Cas13酶家族最近受张锋团队青睐 。10月4日 ， 在发表于《自然》期刊的论文上 ， 张锋团队证实了另一种酶Cas13a能够在哺乳动物细胞中特异性地下调内源性RNA和报告RNA的水平 。
“基因编辑的首要目标是矫正导致疾病的突变 。现在 ， 我们已经很擅长让基因失活 ， 但要修复已丢失的蛋白质功能则更具挑战得多 。编辑RNA这一新技能打开了更多的可能 ， 几乎可以在所有细胞中修复蛋白质功能 ， 有助于多种疾病治疗 。”张锋表示 。
【基因编辑技术最新突破 美国基因编辑】和此前CRISPR系统用于编辑DNA不同 ， 张锋团队在普雷沃氏细菌（Prevotella）中找到了PspCas13b酶 。这是Cas13酶家族中能使RNA失去活性的“佼佼者” ， 是潜在的RNA“剪刀” 。
但张锋团队赋予PspCas13b的“使命”不是去让RNA失活 ， 相反的 ， 他们设计了PspCas13b的“变体” 。这个“变体”失去了“剪刀”的功能 ， 但会牢牢地结合在特定的RNA片段上 。同时 ， PspCas13b“变体”的搭档——ADAR2蛋白会将该片段上的腺嘌呤核苷（A）替换成次黄嘌呤核苷（I） 。
为何要做此替换？原来 ， 鸟嘌呤核苷（G）突变为腺嘌呤核苷（A）时有发生 ， 而这被认为和杜氏肌营养不良症、帕金森病等疾病密切相关 。
人类的很多疾病信息都编码在DNA这个“生命脚本”上 。基因编辑技术的出现使得科学家有了修改DNA的可能 ， 给治愈疾病带来希望 。但由于基因承载着生命最根源的信息 ， 对DNA进行编辑有着安全和伦理上的顾虑 。
RNA编辑有所不同 。RNA是以DNA单链为模板的遗传信息载体 。DNA发出 “错误指令” ， 经RNA转录 ， 翻译给蛋白质并执行功能 ， 才有疾病的表现 。若中途拦截 ， 矫正RNA上的错误信息 ， 让蛋白质接收到正确的信息 ， 可起到治疗效果 。
DNA与RNA之间的关系 。安全和灵活是“REPAIR”的优势 。“REPAIR无需篡改基因组就可以修复突变 。而且RNA会自动降解 ， 对它的修改或是可逆的 。”张锋实验室学生、该论文的共同第一作者David Cox表示 。
为了让“REPAIR”更加成熟 ， 张锋团队对其进行了优化 ， 设计出“REPAIR2”版本 ， 将在转录组中可检测到的脱靶次数从1.8万次降至20次 。据介绍 ， “REPAIR2”对目标RNA的编辑效率为20%-40% ， 最高达到51% 。
为验证“REPAIR”系统在疾病治疗上的潜力 ， 张锋团队人工合成了会造成范科尼贫血和X连锁性肾源性尿崩症的突变 ， 并将这些突变引至人体细胞中 ， 最后成功通过“REPAIR”在RNA层次上修复了致病突变 。


    推荐阅读


    上一篇：跑步最好的运动要注意什么

    下一篇：早晨跑步还是晚上跑步比较好