| 韩国基础科学研究院首次开发出新型线粒体碱基编辑器 | ||
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 < TALED编辑线粒体DNA的示意图/图片来源 : IBS > 4月26日韩国基础科学研究院(下称IBS)表示，下属基因编辑研究组在世界上首次开发出了一种全新的基因编辑工具，命名为转录激活因子样效应相关脱氢酶(transcription activator-like effector-linked deaminase，TALED)，该技术有望广泛应用于线粒体遗传疾病研究和治疗剂的开发。相关研究成果发表在4月25日的《细胞》杂志上。
线粒体是制造能量的细胞内小器官。如果线粒体DNA发生变异，每5000人中就有1人不仅会引发严重的遗传疾病，还会引发癌症、糖尿病、衰老相关疾病。
在95个病原性线粒体DNA突变中，90个是DNA碱基发生变异的“点突变”。如果用碱基矫正点突变，大部分都可以治疗，但还无法矫正线粒体DNA。虽然2020年开发出了用胸腺碱(Thymine)矫正线粒体DNA的胞嘧啶(Cytosine)碱基的技术，但只有9个(10%)的点突变能得到改善。
研究组首次开发出了在线粒体上矫正腺嘌呤(A)碱基的技术。可以治疗39个(43%)点突变。
第一作者赵成益(音)研究员关注了细菌由来“DddA胞嘧啶脱氨基酶”。现有的脱氨基酶在DNA单链上启动，而DddA在双链上启动。研究组假设，DddA将暂时释放DNA双链，使脱氨基酶能够接近DNA双链。这样，可以制造出融合DddA和腺嘌呤脱氨基酶(TadA 8e)的碱基矫正技术TALED。将TALED应用于人类线粒体DNA的实验结果显示，腺嘌呤被脱胺化，被置换为鸟嘌呤。
进一步确认，如果将提高胞嘧啶脱胺化效率的“UGI蛋白质”融合到TALED上，可以同时引发胞嘧啶和腺嘌呤碱基矫正。开发出了2种矫正线粒体DNA的有用工具。研究组共制作TALED对17个线粒体DNA内的目标碱基序列进行了验证，最高达到了49%的腺嘌呤矫正效率。
通信作者、前基因矫正研究团长金镇秀(音)表示：“我们提出了没有合适的治疗方法的线粒体遗传疾病的根本性解决方案”，“TALED在其他细胞器官叶绿体上也可以启动，可以适用于植物，因此不仅适用于分子生物学和遗传学，还适用于生物医学。对制药、生命工学、农林水产业、环境产业也将做出广泛贡献。”
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