重大突破！上海研究團隊升級dCas9單鹼基基因編輯技術！

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最新一期著名學術期刊Nature Biotechnology雜誌發表了上海科技大學黃行許、陳佳以及中科院計算所楊力研究團隊的研究結果，研究者們將最為前沿的單鹼基編輯技術進行了升級改造，擴大了這項領先技術的應用範圍。

基因編輯技術自問世以來，受到各國頂尖科研人員爭相研究，特別是在哈佛大學David Liu的科研團隊開發出基於基於CRISPR-Cas9的基因編輯技術的單鹼基編輯技術（Base Editing）後，更是引發了全球的研究熱潮。在3月19日的Nature Biotechnology雜誌上來自上海科技大學的黃興許、陳佳以及中科院計算研究所的楊力三支科研團隊發表了這一領域最新的研究進展。

基於Cas9基因編輯系統的單鹼基編輯技術，主要通過將失活性的dCas9蛋白與APOBEC1或者AID等脫氨基酶融合，進而使dCas9既能夠特異性結合DNA位點，又可以切割鹼基。該編輯系統中包含一種能夠將胞嘧啶（C）變成胸腺嘧啶（T）的胞嘧啶核苷脫氨酶，典型的是APOBEC1和AID。將這些脫氨基酶與ZEN、dCas9等已知的基因編輯工具相結合，就可在DNA的特定位點上結合併將胞嘧啶（C）變成胸腺嘧啶（T），從而達到編輯特定靶基因的目的。

各種基因編輯技術原理圖

在先前哈佛大學David Liu研發團隊的單鹼基編輯技術中存在一個致命的缺陷，其開發的編輯技術需要名為PAM的先導序列進行靶向定位，無論使用何種Cas9分子進行切割均需要不同的PAM序列，而這些特定的先到序列大大縮小了單鹼基編輯技術的使用範圍。

dCpf-BE及其適配的PAM序列

為了擴大該單鹼基編輯技術的編輯範圍，科研人員發現要麼使不同的PAM配對不同的Cas9系統，要麼改造Cas9編輯系統使其適用更多的PAM序列。而來自上海的三支科研團隊另闢蹊徑，將原先的dCas9編輯系統換成Cpf-BE，進而使其配對的PAM序列發生了改變，最終擴大了整個單鹼基編輯技術的使用範圍。

這三支研究團隊合力開發了基於CRISPR編輯技術的新型Cpf-BE新型單鹼基編輯器，這種編輯器實現了在腺嘌呤/胸腺嘧啶富集區域的單鹼基編輯操作。同時，該編輯系統不僅擴大了編輯適用範圍，而且其編輯副產物大大減少，大大減少了鹼基編輯後的篩選工作。這種編輯技術與現有CRISPR-Cas9編輯技術形成互補，為基因編輯技術全面深入臨床研究開闢新的思路。

參考文獻

Xiaosa Li, Ying Wang, Yajing Liu, Bei Yang,Xiao Wang, Jia Wei, Zongyang Lu, Yuxi Zhang. Base editing with a Cpf1–cytidine deaminase fusion

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