新基因編輯技術“RNA橋”來了！

科學家在兩項獨立研究中描述了一種新的基因組編輯技術，能在用戶指定的基因組位點插入、倒位或刪除長DNA序列，實現這些基本DNA重排的單步法或提供一種更簡易的基因組編輯方法。該方法或比現有技術更有優勢，例如有望比現有技術進行更精準、有效的大規模基因組編輯，以及能介導重組而非造成需要修復的斷裂。相關研究近日發表于《自然》。

用于重排基因組中長DNA序列的可編程系統或成為基因組設計領域的一個有用工具。大規模基因組重排通常由重組酶（催化DNA斷裂和重組）或轉座酶（將DNA片段從一個位置移動到另一位置）這類酶來完成。如果這些酶可通過編程靶向特定位點，就可能成為有效的基因組編輯工具。

美國Arc研究所的Patrick Hsu和同事在一項研究中描述了一種將可編程重組酶用于基因編輯的技術。這些重組酶由RNA引導，RNA則作為引導重組酶靶向位點和促進預選編輯的“橋”。這個RNA橋含有一個指定供體DNA序列的區域以及另一個指定基因組插入位點的區域。這兩個區域都能通過獨立重編程識別并結合不同的DNA序列或插入位點，并對不同類型的DNA重排使用一種通用機制。這個橋RNA比使用常規重組酶的現有基因編輯技術更易修飾，現有基因編輯技術需利用更復雜的蛋白質-DNA結合位點。

日本東京大學的西增弘志和合作者在另一項研究中則用冷凍電鏡解析了這種重組酶的結構，對其作用機制進行了詳細概述。鑒于這項研究演示了對細菌的基因組編輯，仍需進一步評估該技術在不同物種和細胞類型中的可行性和安全性，包括哺乳動物細胞。

美國麻省總醫院的Connor Tou和Benjamin Kleinstiver在同期發表的觀點文章中認為，這一技術“是大規模基因組修飾領域的一次令人欣喜的進步，今后有著許多值得探索的應用”。

 Arc研究所的科學家Patrick Hsu, Nick Perry和Matt Durrant。圖片來自：Visual Science

 可重組橋RNA。圖片來自：Visual Science

 橋重組酶實現下一代基因組設計。圖片來自：Visual Science

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07552-4

https://doi.org/10.1038/s41586-024-07570-2