基礎(chǔ)科學(xué)研究所(韓國(guó)IBS)基因組工程中心的研究人員已經(jīng)確定了基于CRISPR和腺嘌呤基礎(chǔ)編輯器的DNA編輯工具的錯(cuò)誤率。評(píng)估這些創(chuàng)新技術(shù)的全基因組靶標(biāo)特異性對(duì)于利用其在臨床和生物技術(shù)中的應(yīng)用至關(guān)重要。他們的研究結(jié)果發(fā)表在Nature Biotechnology上。

DNA的四個(gè)字母或堿基是我們細(xì)胞使用的字母：腺嘌呤(A)與胸腺嘧啶(T)，胞嘧啶(C)與鳥嘌呤(G)結(jié)合，形成32億字母的獨(dú)特組合，這使我們成為誰(shuí)是。由于一些遺傳性疾病是由一個(gè)字母的突變引起的，因此CRISPR的一些應(yīng)用 - 一種非常成功和強(qiáng)大的基因工程工具 - 處理這種單字母差異的糾正?？梢蕴砑拥紺RISPR系統(tǒng)以促進(jìn)字母轉(zhuǎn)換的蛋白質(zhì)的實(shí)例是：用于C-to-T轉(zhuǎn)換的胞??嘧啶堿基編輯器(CBE)和用于A-to-G變化的腺嘌呤堿基編輯器(ABE)。迄今為止，IBS團(tuán)隊(duì)一直對(duì)研究ABEs的特異性感興趣。

由Jin-Soo Kim領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研究了人類細(xì)胞中最近開(kāi)發(fā)的ABE蛋白ABE7.10的錯(cuò)誤率。他們確定了受ABE7.10影響的人類基因組位置，并掃描了超出目標(biāo)的錯(cuò)誤。為此，他們使用了改編版的Digenome-seq，這是一種由同一研究中心開(kāi)發(fā)的測(cè)序技術(shù)，已經(jīng)成功確定了CBE，CRISPR / Cas9和CRISPR / Cpf1等的準(zhǔn)確性。他們用7個(gè)指導(dǎo)RNA測(cè)試ABE7.10，對(duì)應(yīng)于7個(gè)DNA靶標(biāo)字母，并將結(jié)果與??常見(jiàn)的CBE和Cas9核酸酶進(jìn)行比較。修改后的Digenome-seq可以檢測(cè)整個(gè)人類基因組中平均60個(gè)脫靶錯(cuò)誤。有趣的是，盡管這三種蛋白質(zhì)被設(shè)計(jì)成針對(duì)同一個(gè)位點(diǎn)，但它們識(shí)別出不同的脫靶點(diǎn)。

IBS生物學(xué)家還展示了一些策略來(lái)抑制脫靶修改的數(shù)量。在指南RNA末尾添加幾個(gè)Gs減少了脫靶錯(cuò)誤，以及使用不同類型的Cas9(由2018年由同一團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的Sniper-Cas9)和ABE7.10的交付。通過(guò)預(yù)裝配的核糖核蛋白，而不是通過(guò)質(zhì)粒。

該團(tuán)隊(duì)旨在為ABE的發(fā)展做出貢獻(xiàn)，以更精確和有效的方式引入所需的單字母變更。“隨著基礎(chǔ)編輯器的準(zhǔn)確性得到證實(shí)，我們預(yù)計(jì)它將在未來(lái)的醫(yī)療和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，”Jin-Soo Kim說(shuō)。