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我國科學(xué)家研究闡明一有潛力的新型RNA編輯工具

2024-08-15 18:40:26

來源:新華網(wǎng)

  新華社天津8月15日電(記者張建新、白佳麗)天津醫(yī)科大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生化系、天津市免疫學(xué)研究所張恒團(tuán)隊(duì)日前聯(lián)合中國科學(xué)院武漢病毒研究所鄧增欽團(tuán)隊(duì),研究揭示了Ⅶ型CRISPR-Cas系統(tǒng)的生物學(xué)功能和分子機(jī)理,闡明這一有潛力的新型RNA編輯工具。這一研究將為更安全、更精準(zhǔn)地治療人類相關(guān)疾病提供可能,對(duì)藥物開發(fā)及臨床治療具有巨大的潛在價(jià)值。相關(guān)論文14日在英國《自然》雜志上發(fā)表。

  張恒介紹,細(xì)菌、古菌等微生物,是地球上歷史最悠久的生物形式之一。在地球數(shù)十億年的變遷中,憑借各自的免疫系統(tǒng),細(xì)菌等微生物與病毒互相廝殺、制衡、生存。其中,CRISPR-Cas系統(tǒng)是細(xì)菌和古菌抵抗病毒入侵的適應(yīng)性免疫系統(tǒng),研究并利用好這一免疫系統(tǒng),可將其應(yīng)用到人體細(xì)胞中,像電腦中的殺毒軟件一樣,清理人體中的病毒或?qū)z傳病中的致病基因進(jìn)行精準(zhǔn)“敲除”。

  根據(jù)Cas效應(yīng)蛋白的不同,可將其分為兩大類共七型。其中,Cas9、Cas12和Cas13,是廣泛應(yīng)用的DNA和RNA編輯工具。而Ⅶ型作為一種候選CRISPR-Cas系統(tǒng),其生物學(xué)功能和分子機(jī)理此前尚不清楚。

  團(tuán)隊(duì)通過研究,較為深入地闡明了Ⅶ型系統(tǒng)的工作機(jī)理和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。Ⅶ型系統(tǒng)的三個(gè)獨(dú)特之處,使其有可能成為非常有潛力的新型RNA編輯工具。

  張恒解釋,靶向RNA的CRISPR工具的一個(gè)主要特點(diǎn)是可編程性,它可以直接編輯或降解突變的mRNA,精準(zhǔn)地糾正基因表達(dá)異常。與DNA編輯不同,RNA編輯不產(chǎn)生永久性基因改變,這減少了脫靶效應(yīng)和潛在的副作用,使其更具安全性,為開發(fā)精準(zhǔn)醫(yī)療提供了新方法。

  “此項(xiàng)研究對(duì)Ⅶ型CRISPR-Cas系統(tǒng)的功能進(jìn)行了表征,深入闡明了這一系統(tǒng)獨(dú)特的組裝機(jī)制、底物RNA識(shí)別和切割模式,為基于Ⅶ型CRISPR系統(tǒng)的RNA操控工具在生物技術(shù)應(yīng)用中的設(shè)計(jì)與開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。”張恒說。

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