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准确的DNA拼写校正方法

2018-12-29 10:40:24 • 来源：

基础科学研究所(IBS)的研究人员证明了最近开发的基因编辑方法的准确性。这就像“DNA剪刀”一样，旨在识别和替代30亿中的一个核苷酸。“这是第一次在整个基因组水平上验证了该基础编辑器的准确性，”该研究的主要作者KIM Jin-Soo解释说。该研究在Nature Biotechnology上发表，有助于扩大该方法在农业，畜牧业和基因治疗中的应用。

准确的DNA拼写校正方法

基因编辑工具的快速发展为生物界带来了兴奋。主要的第三代DNA编辑技术是CRISPR - 一种比其前辈更快，更便宜的工具。通过切除小DNA序列，CRISPR-Cas9和CRISPR-Cpf1用于沉默或减少缺陷基因的表达。然而，去年，生物学家发现了一种新的碱基编辑方法，它不会导致随机DNA缺失和插入，而是只替换一个DNA碱基。这些类型的基因校正是至关重要的，因为几种疾病是由DNA四种基本成分之一的拼写引起的; 腺嘌呤(A)，胞嘧啶(C)，鸟嘌呤(G)和胸腺嘧啶(T)。DNA中的单核苷酸错误称为点突变。由点突变引起的病症的实例包括囊性纤维化，镰状细胞贫血症和色盲。

与现有技术不同，基础编辑方法包括与另一种称为胞嘧啶脱氨酶的酶融合的CRISPR-Cas9(nCas9，切口酶)的变体，其用T替换DNA组分C.剪刀指向DNA上的正确位置通过指导RNA。然而，直到最近，还不知道基础编辑是否仅在有缺陷的基因区域中起作用，或者是否在不合适的区域中不必要地替换了Cs。

报告在Nature Biotechnology中首次成功进行基因编辑以修饰肌营养不良蛋白和酪氨酸酶基因中的单个核苷酸仅一个月后，该团队在基因组规模上证明了该方法的准确性。

为了确定方法的完整性，IBS研究人员修改了称为Digenome-seq的错误检查技术，以使其适应基本编辑器方法。去年，当团队分析CRISPR-Cpf1和Cas9的准确性时，Digenome-seq被使用并验证。IBS研究人员还改进了计算机程序Digenome 2.0，以更全面地识别脱靶，并比较不同的指导RNA，以找到减少故障和提高特异性的指南。

使用这种技术，该团队发现基础编辑技术比当前的第三代CRISPR-Cas9更加准确。基础编辑技术在人类基因组的多个位点诱导C-to-T转换，而CRISPR-Cas9在多个位点引起切割，这意味着新的基础编辑器技术减少了脱靶变化。“因此，预计这些基础编辑器将像流行的CRISPR技术一样广泛使用，”KIM说。

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