关于CRISPR C-G DNA碱基编辑器的研究

来源：生物通

马萨诸塞州总医院（MGH）J.Keith Joung实验室的研究人员开发的新基因组编辑技术有可能帮助理解基于C-to-G（胞嘧啶到鸟嘌呤）单碱基变化的疾病相关基因突变。新的碱基编辑器也被设计成最低化可能导致不良副作用的意外（“偏离目标”）突变。

新的CRISPR引导的DNA碱基编辑技术旨在有效地诱导DNA碱基的“易位”改变，同时最小化不需要的“看热闹的”突变水平。

这篇发表在《Nature Biotechnology》的文章描述了这款名为CGBE1和一个更小的版本miniCGBE1的概念验证，Ibrahim C. Kurt和Ronghao Zhou是文章的联合作者。

CRISPR是一种基因编辑技术，最初被发现是细菌的一种防御机制，后来被科学家用作剪除和/或修复DNA序列的工具。第一个CRISPR技术依赖于创造和修复双链DNA断裂。

“碱基编辑是一种新的CRISPR基因编辑形式，由哈佛大学David Liu的实验室和Broad研究所开发，MGH分子病理学组和哈佛医学院（HMS）的联合通讯作者Julian Grünewald博士解释说。“它不是基于DNA双链断裂的引入，而是着眼于直接改变DNA中的单一碱基。”

碱基编辑器是一种融合蛋白，它使用一种改良形式的CRISPR-Cas，在引导RNA的帮助下，靶向特定的靶位点，然后在那里部署脱氨酶来修饰特定的碱基，以产生所需的DNA变化。例如，该技术可用于将胞嘧啶（C）碱基转换为胸腺嘧啶（T）碱基，这两个碱基都属于嘧啶类（用胞嘧啶碱基编辑器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），两者都是嘌呤碱。

CGBE1利用了2019年由J.Keith Joung博士和他的同事在Nature上发表的CBE变体。这种早期的CBE变体，称为SECURE-CBE，被证明可以诱导C-to-T的变化，而非靶向RNA效应明显减少。

新的CGBE1工具整合了来自这个SECURE-CBE变体的脱氨酶，它与其他组件一起实现了从一个类到另一个类的具有技术挑战性的碱基交换，同时将不需要的更改的风险降到最低。

Grünewald说：“已知的疾病相关突变或致病性突变可以通过这种编辑方式修复。”

然而，使用CGBE1或类似的编辑平台可以纠正的疾病的确切数量尚不清楚。

“对于这种新型易位编辑器，我们仍处于早期阶段；CGBE1仍然需要额外的优化，现在说它已经准备好用于临床还为时过早。但我们设想CGBE1可能对研究应用有用，能够引入特定的C-to-G突变。