創(chuàng)建新型糖基化酶堿基編輯器

閆潔

中科院天津工業(yè)生物所研究員張學禮和畢昌昊帶領的團隊聯(lián)合攻關，創(chuàng)建出新型糖基化酶堿基編輯器（GBE），開發(fā)了可實現(xiàn)嘧啶和嘌呤間顛換的單堿基基因編輯系統(tǒng)。基于該系統(tǒng)，國際上首次在微生物中實現(xiàn)任意堿基編輯，在哺乳動物細胞中實現(xiàn)C-G堿基特異性顛換。相關成果日前發(fā)表于《自然—生物技術》，并已申請PCT專利。

傳統(tǒng)的胞嘧啶堿基編輯器在脫氨酶的作用下，將DNA單鏈上的C轉(zhuǎn)變?yōu)槟蜞奏ぃ?jīng)過多次DNA復制才轉(zhuǎn)化為T。新型GBE獨辟蹊徑，利用細胞自身DNA修復系統(tǒng)直接修復該“非常規(guī)堿基”，生成特定堿基，實現(xiàn)堿基編輯。

實驗結果證明，GBE在大腸桿菌中可將C特異性顛換為A，并實現(xiàn)任意堿基間的變化。與此同時，在哺乳動物細胞中，GBE能在N20序列的第6位胞嘧啶處進行高特異性的C到G顛換。

研究人員表示，該技術在國際上首次實現(xiàn)了微生物基因堿基的任意編輯改造，極大提升了基因編輯和合成生物構建能力。GBE也是第一個可在哺乳動物細胞中進行C-G特異性顛換的堿基編輯器，具有較高的特異性和較窄的編輯窗口，將為3000多種已知CG堿基突變引起的人類遺傳疾病治療帶來曙光。