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重大突破！上海研究團隊升級dCas9單堿基基因編輯技術(shù)！
| 導讀 | 一期學術(shù)期刊Nature Biotechnology雜志發(fā)表了上海科技大學黃行許、陳佳以及中科院計算所楊力研究團隊的研究結(jié)果，研究者們將zui為前沿的單堿基編輯技術(shù)進行了升級改造，擴大了這項技術(shù)的應(yīng)用范圍。 |
基因編輯技術(shù)自問世以來，受到各國*科研人員爭相研究，特別是在哈佛大學David Liu的科研團隊開發(fā)出基于基于CRISPR-Cas9的基因編輯技術(shù)的單堿基編輯技術(shù)（Base Editing）后，更是引發(fā)了的研究熱潮。在3月19日的Nature Biotechnology雜志上來自上?？萍即髮W的黃興許、陳佳以及中科院計算研究所的楊力三支科研團隊發(fā)表了這一領(lǐng)域的研究進展。
基于Cas9基因編輯系統(tǒng)的單堿基編輯技術(shù)，主要通過將失活性的dCas9蛋白與APOBEC1或者AID等脫氨基酶融合，進而使dCas9既能夠特異性結(jié)合DNA位點，又可以切割堿基。該編輯系統(tǒng)中包含一種能夠?qū)奏ぃ–）變成胸腺嘧啶（T）的胞嘧啶核苷脫氨酶，典型的是APOBEC1和AID。將這些脫氨基酶與ZEN、dCas9等已知的基因編輯工具相結(jié)合，就可在DNA的特定位點上結(jié)合并將胞嘧啶（C）變成胸腺嘧啶（T），從而達到編輯特定靶基因的目的。
各種基因編輯技術(shù)原理圖
在先前哈佛大學David Liu研發(fā)團隊的單堿基編輯技術(shù)中存在一個致命的缺陷，其開發(fā)的編輯技術(shù)需要名為PAM的先導序列進行靶向定位，無論使用何種Cas9分子進行切割均需要不同的PAM序列，而這些特定的先到序列大大縮小了單堿基編輯技術(shù)的使用范圍。
dCpf-BE及其適配的PAM序列
為了擴大該單堿基編輯技術(shù)的編輯范圍，科研人員發(fā)現(xiàn)要么使不同的PAM配對不同的Cas9系統(tǒng)，要么改造Cas9編輯系統(tǒng)使其適用更多的PAM序列。而來自上海的三支科研團隊另辟蹊徑，將原先的dCas9編輯系統(tǒng)換成Cpf-BE，進而使其配對的PAM序列發(fā)生了改變，zui終擴大了整個單堿基編輯技術(shù)的使用范圍。
這三支研究團隊合力開發(fā)了基于CRISPR編輯技術(shù)的新型Cpf-BE新型單堿基編輯器，這種編輯器實現(xiàn)了在腺嘌呤/胸腺嘧啶富集區(qū)域的單堿基編輯操作。同時，該編輯系統(tǒng)不僅擴大了編輯適用范圍，而且其編輯副產(chǎn)物大大減少，大大減少了堿基編輯后的篩選工作。這種編輯技術(shù)與現(xiàn)有CRISPR-Cas9編輯技術(shù)形成互補，為基因編輯技術(shù)全面深入臨床研究開辟新的思路。
參考文獻
Xiaosa Li, Ying Wang, Yajing Liu, Bei Yang,Xiao Wang, Jia Wei, Zongyang Lu, Yuxi Zhang. Base editing with a Cpf1–cytidine deaminase fusion