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        邁步進入新時代——線粒體基因編輯

         發布時間:2022-05-05 點擊量:38

        有些實驗用到限制性內切酶,有些實驗用到聚合酶鏈式反應這個技術,有些實驗用到基因編輯技術,而生命的藍圖,在CRISPR 基因編輯技術的成功應用后,變得更加美麗。一直向前走,越過活細胞全面基因編輯,越過個體全面基因編輯,回到線粒體基因組編輯,顯得滯后。

        線粒體,細胞的“能量工廠",線粒體DNA的長度,剛好16569bp,擁有37個基因,編碼13種蛋白,它們參與了細胞的能量代謝。由于線粒體在能量穩態中的重要作用,線粒體 DNA 中的點突變就可導致發育障礙、神經肌肉疾病、癌癥進展等等多種嚴重疾病。目前 線粒體 DNA 中有90個已知的致病點突變,約5000人中就有1人患病。然而,由于靶向線粒體的遞送方法的限制,使得現有的基因組編輯工具難以應用,例如基于 CRISPR 的基因編輯工具,因為 gRNA 無法有效導入線粒體,導致其無法編輯線粒體 DNA。此外,因為缺乏線粒體基因編輯工具,也導致了現在非常缺乏研究線粒體 DNA 突變的動物模型,這極大地限制了對線粒體遺傳病的研究和治療。因此,開發針對線粒體 DNA 的基因編輯工具一直是線粒體遺傳學領域的長期目標。在線粒體 DNA 中精確誘導堿基突變,有助于解釋這些突變在發病機制中的作用,也可作為相應的治療方法。

        2022年4月25日,韓國基礎科學研究院金鎮秀(Jin-Soo Kim)團隊在 Cell 發表了題為:Targeted A-to-G base editing in human mitochondrial DNA with programmable deaminases 的研究論文。該研究開發了一種新型線粒體堿基編輯平臺——轉錄激活因子樣效應物連接的脫氨酶(TALED),實現了在線粒體中進行 A to G 的堿基轉換,為基因編輯補上了最后一塊缺失的拼圖。大大擴展了當前對線粒體基因編輯的范圍,不僅可以用于建立線粒體疾病模型,還可以用來治療線粒體遺傳疾病。


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