新型CRISPR CtoG DNA基础编辑器扩展了精密基因组编辑的领域

波士顿-马萨诸塞州综合医院(MGH)的J. Keith Joung实验室的研究人员开发的新基因组编辑技术具有帮助理解基于C-G(胞嘧啶-鸟嘌呤)单基因的疾病相关基因突变的潜力。基本变化。新的基础编辑器还旨在最大程度地减少可能导致不良副作用的意外(“脱靶”)突变。

新的CRISPR指导的DNA碱基编辑技术旨在有效地诱导DNA碱基的“转化”改变，同时将不必要的“旁观者”突变的水平降至最低。

共同第一作者Ibrahim C.Kurt和Ronghao Zhou的论文描述了概念验证的C-to-G基础编辑器CGBE1，以及较小版本的miniCGBE1，该论文在线发表在《自然生物技术》杂志上。

CRISPR(聚类的规则间隔的短回文重复序列)是一种基因编辑技术，最初是作为细菌的防御机制而发现的，然后被科学家用作剪接和/或修复DNA序列的工具。最初的CRISPR技术依赖于创建和修复双链DNA断裂。

“碱基编辑是CRISPR基因编辑的一种新形式，它是由哈佛大学和广泛研究所的David Liu实验室开发的。它不是基于引入DNA的双链断裂，而是专注于直接改变单个碱基MGH分子病理学部门和哈佛医学院(HMS)的共同通讯作者朱利安(JulianGrünewald)博士解释说。

碱基编辑器是融合蛋白，其使用经过修饰的CRISPR-Cas形式，并在引导RNA的帮助下靶向特定的靶位点，然后在其中部署一种称为脱氨酶的酶来修饰特定的碱基以产生所需的DNA改变。例如，该技术可用于将胞嘧啶(C)碱基转化为胸腺嘧啶(T)碱基，这两个碱基均属于嘧啶类(由胞嘧啶碱基编辑器或CBE执行)。类似地，腺嘌呤碱基编辑器(ABE)能够将腺嘌呤(A)转化为鸟嘌呤(G)，两者均为嘌呤碱基。

CGBE1利用了CBE变体，该变体由医学博士J.Keith Joung及其《自然》杂志的同事于2019年发布。该较早的CBE变种称为SECURE-CBE，被证明可诱导C到T的变化，且脱靶RNA的影响明显减少。

新的CGBE1工具整合了该SECURE-CBE变体的脱氨酶，它与其他组件一起使从一类到另一类的碱基交换在技术上具有挑战性，同时仍将不必要的更改风险降到最低。

“这种编辑可以修复已知的与疾病相关的突变或致病突变，”Grünewald说。

但是，尚不清楚可以使用CGBE1或类似编辑平台纠正的确切疾病数量。

“我们仍处于这种新型的颠覆基础编辑器的早期阶段; CGBE1仍需要进行额外的优化，现在说它已经为临床做好了为时过早。但是我们认为CGBE1对于研究应用可能有用，引入特定的C到G突变。”他说。

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