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RNA橋。圖片來源：Visual Science

本報(bào)訊 《自然》6月26日發(fā)表的兩篇論文描述了一種新的基因組編輯技術(shù)，這種技術(shù)能在用戶指定的基因組位點(diǎn)插入、倒位或刪除長DNA序列，這項(xiàng)技術(shù)有望成為這些基本DNA重排的單步法或提供一種更簡易的基因組編輯方法。
該方法可能比現(xiàn)有技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)，比如有望進(jìn)行比后者更精準(zhǔn)有效的大規(guī)模基因組編輯，以及實(shí)現(xiàn)基因組的介導(dǎo)重組而不造成需要修復(fù)的斷裂。
用于重排基因組中長DNA序列的可編程系統(tǒng)或成為基因組設(shè)計(jì)領(lǐng)域的一個(gè)有用工具。大規(guī)?；蚪M重排通常由重組酶（催化DNA斷裂和重組）或轉(zhuǎn)座酶（將DNA片段從一個(gè)位置移動(dòng)到另一位置）等完成。如果這些酶可通過編程靶向特定位點(diǎn)，就可能成為有效的基因組編輯工具。
在第一篇論文中，美國加利福尼亞州Arc研究所的Patrick Hsu研究團(tuán)隊(duì)描述了一種將可編程重組酶用于基因編輯的技術(shù)。
這些重組酶由RNA引導(dǎo)，RNA則是引導(dǎo)重組酶靶向位點(diǎn)和促進(jìn)預(yù)選編輯的一座“橋”。這個(gè)RNA橋含有一個(gè)指定供體DNA序列的區(qū)域，以及另一個(gè)指定基因組插入位點(diǎn)的區(qū)域。這兩個(gè)區(qū)域都能通過獨(dú)立重編程識(shí)別和結(jié)合不同的DNA序列或插入位點(diǎn)，并且它們對(duì)不同類型的DNA重排都使用了同一種機(jī)制。這個(gè)RNA橋比使用常規(guī)重組酶的現(xiàn)有基因編輯技術(shù)更易修飾——現(xiàn)有基因編輯技術(shù)通常需要使用更復(fù)雜的蛋白質(zhì)-DNA結(jié)合位點(diǎn)。
在另一篇同時(shí)發(fā)表的論文中，日本東京大學(xué)的西增弘志（Hiroshi Nishimasu）研究團(tuán)隊(duì)則利用冷凍電鏡解析了這種重組酶的結(jié)構(gòu)，并對(duì)其作用機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)闡述。
鑒于這項(xiàng)研究僅演示了對(duì)細(xì)菌的基因組編輯，因此仍需進(jìn)一步評(píng)估該技術(shù)在不同物種和細(xì)胞類型中的可行性和安全性，例如哺乳動(dòng)物細(xì)胞。
美國馬薩諸塞州總醫(yī)院的Connor Tou和Benjamin Kleinstiver在一篇同時(shí)發(fā)表的“新聞與觀點(diǎn)”文章中寫到，該技術(shù)“是大規(guī)?；蚪M修飾領(lǐng)域的一次令人欣喜的進(jìn)步，今后將有許多值得探索的應(yīng)用”。