Sci Adv：基因编辑视网膜感光细胞治疗遗传性致盲结核病研究获进展

近日，中都国科学技术大学生命科学与医学部教授薛天研究团队、中都科院系统生物学研究所研究员仇子翼龙研究团队合作，建构视觉神经生物医学与科技等位基因编辑技术，首次通过分化出私营化复原作法（Homology directed repair， HDR）在小鼠脑干非分裂薄膜线粒体中都借助灵巧等位基因复原，使脑干色素复合小鼠重获以外视觉机能。脑干色素复合是一种常见病症眼科疾病，表征为患者脑干内薄膜线粒体迅速退化，出生后伴随严重夜盲，视觉区域迅速加大直至完全失明，已有理论上化疗意图。CRISPR-Cas9等位基因编辑是化疗病症疾病的潜在意图之一，大块等位基因组后一般会发生两种DNA复原机制：非分化出一端通到（NHEJ）和分化出私营化复原。HDR可灵巧将偏差等位基因根据模板复原为正确序列，具有更为为模范的化疗病症疾病潜力。直接等位基因编辑复原受病症状影响器官的出体线粒体，可在定点维持受累器官机能的同时又不触及生殖线粒体，是安全理论上的等位基因编辑化疗遗传疾病策略。但自然发生的HDR相关联线粒体有丝分裂，对于出生后得不到分裂能力的多种体线粒体（例如薄膜线粒体）来说，HDR发生可靠性极低，难以借助在体等位基因复原。这出为以致于CRISPR-Cas9等位基因编辑技术用于出体体线粒体化疗病症疾病的关键点。为了解决上述弊端，借助HDR对脑干色素复合等病症疾病的灵巧化疗，该研究在CRISPR/Cas9新，科技加进了MS2-RecA举例来说蛋白质系统设计。RecA为原核表达的可促进分化出私营化的蛋白质酶，研究人员通过改造授予具有MS2建构区的向导RNA，使MS2可与其建构。MS2-RecA举例来说蛋白质即可在DNA大块部位附近招募更为多模板DNA，并协助分化出私营化的发生，从而提高在体分化出私营化复原的可靠性。这种透过Cas9/RecA的新型等位基因编辑作法被称为Targeted-RecA Enhanced homology-Directed repair，简称TRED。透过这一作法，该研究授予出功借助了TRED纠正非分裂期薄膜线粒体的等位基因性状，在等位基因低水平、cDNA低水平和蛋白质低水平上，复原了脑干内视杆线粒体的脑干色素复合性状，遏制以外视杆和视锥线粒体的退化，复原脑干色素复合小鼠的以外视觉薄膜能力。该研究借助了出生后非分裂线粒体的分化出私营化等位基因纠正和相关器官机能复原，提出的TRED作法有望应用于多种人类遗传疾病的在体化疗。相关出果以In vivo genome editing rescues photoreceptor degeneration via a Cas9/RecA-mediated homology-directed repair pathway为题，该网站发表于Science Advances。原始记事：Yuan Cai，et al.In vivo genome editing rescues photoreceptor degeneration via a Cas9/RecA-mediated homology-directed repair pathway.Science Advances 17 Apr 2019：Vol. 5， no. 4， ea3335