國際學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表了來自美國博德研究所核心成員David Liu及同事的文章,報告了他們開發(fā)出的腺嘌呤堿基編輯器(ABE),能將A-T堿基對轉(zhuǎn)換為G-C堿基對。
腺嘌呤(A)、鳥嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)是構(gòu)成DNA的基本單元。這些堿基按照A-T,C-G這樣配對形式,搭建起DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)。而在RNA中,胸腺嘧啶(T)由尿嘧啶(U)替代。
2016年,同樣發(fā)表在《自然》雜志,David Liu及同事首次報告了他們的“堿基編輯器”,通過在Cas9蛋白上安裝大鼠胞苷脫氨酶APOBEC1,Cas9的“剪刀”功能會消失,不再切割DNA雙鏈,但仍能結(jié)合目標(biāo)DNA片段,同時能將胞嘧啶(C)轉(zhuǎn)化為尿嘧啶(U)。之后,再通過第三種蛋白,讓細(xì)胞啟動DNA修復(fù)程序,最終使得C-G堿基對替換為T-A堿基對。
David Liu及同事沒有止步于以前的成果。科學(xué)家已經(jīng)知道,在所有已知的疾病相關(guān)單堿基對突變中,約有一半和野生型G-C堿基對被轉(zhuǎn)換成突變型A-T堿基對有關(guān)。而此次David Liu及同事報告的腺嘌呤堿基編輯器就可完成將A-T堿基對轉(zhuǎn)換回G-C堿基對的任務(wù),補(bǔ)上了去年成果中的遺憾。
據(jù)報告,這一腺嘌呤堿基編輯器在細(xì)菌細(xì)胞和人體細(xì)胞中均能工作。在人體細(xì)胞中,它的效率為50%,且脫靶率很低,幾乎不會造成隨機(jī)插入、刪除或其它突變的副作用。