2021年3月17日 訊 /生物谷BIOON/ --近日,，一項刊登在國際雜志Nature Communications上的研究報告中，來自新加坡A*STAR研究所等機構的科學家們通過研究開發(fā)了一種名為C-G堿基編輯器（CGBE,， C-to-G base Editor）的基于CRISPR的基因編輯器,，其或能幫助糾正誘發(fā)人類遺傳性疾病的突變。

世界上每17個人中就有1個人會患上某種類型的遺傳性疾病,，很有可能你身邊的人（親戚,、朋友或同事）就是全球受影響的4.5億人中的一員；誘發(fā)這些障礙的突變是由多種突變因素所引起的,，比如從太陽光照射到細胞內的自發(fā)錯誤等,；機制目前為止，最常見的突變是單一堿基的替代,，即DNA中的一個堿基（比如G）被另一個堿基（比如C）所取代,，全球無數(shù)的囊性纖維化患者機體中就表現(xiàn)為堿基C替代了G，從而就導致缺陷蛋白的產生進而引發(fā)遺傳性疾病的發(fā)生,；在另外一種情況下,，在血紅蛋白中利用T來替代A則會引發(fā)鐮狀細胞性貧血。

圖片來源：Agency for Science, Technology and Research (A*STAR),

Genome Institute of Singapore (GIS)

為了修復這些替換,，研究人員開發(fā)了一種特殊的基于CRISRP的基因編輯器,，其或能精準地將基因組中的缺陷堿基C修改為所需的堿基G，這種CGBE編輯器的開發(fā)或為科學家們開發(fā)新型療法來應對與人類疾病相關的約40%的單堿基替代提供了一定的希望,，這些疾病包括囊性纖維化,、心血管疾病、肌肉骨骼疾病和神經系統(tǒng)疾病等,。

CGBE編輯器推動了科學家們廣泛采用CRISPR-Cas9技術來使得對人類基因組進行“分子手術”成為可能，CRISPR-Cas9技術目前能用來干擾靶向基因,，但當需要對特定序列進行精確更改時,，這種技術的效率就會降低；而CGBE編輯器能通過實現(xiàn)有效和精準的基因改變來解決科學家們所面臨的問題,；其主要由三部分組成：1）修飾后的CRISPR-Cas9能定位突變的基因并將整個編輯器聚焦于這一基因,；2）一種能從化合物種移除氨基基團的脫氨酶能靶向缺失的堿基C，并將其進行替換,；3）最后,，蛋白質能夠開啟細胞機制來利用堿基G取代有缺陷的堿基C；這就能夠幫助研究人員實現(xiàn)從C到G的直接轉換,，并能糾正突變從而治療人類遺傳性疾病,。

研究者Chew Wei Leong指出，CGBE基因編輯器是一項突破性的發(fā)明,，其首次將堿基C直接轉化為堿基G,，這很有可能為與單核苷酸突變相關的遺傳性疾病療法的開發(fā)提供了新的思路和希望。研究者表示,，患者的安全是最重要的,，我們正在努力確保CGBE和CRISPR-Cas9模式在疾病模型研究中是有效且安全的,，隨后我們才能進一步應用于臨床研究中。

最后研究者Patrick Tan教授說道,，諸如CGBE等新型基因編輯器正在擴展不斷增長的精確基因組編輯工具的套件,，包括胞苷堿基編輯器(CBEs)、腺嘌呤堿基編輯器(ABEs),、CGBEs和prime編輯器等,，這些技術結合在一起能對DNA進行精準且有效的工程化修飾，以便未來能用于進行研究,、疾病修正,，從而引領新型基因醫(yī)學的新時代。（生物谷Bioon.com）

原始出處：

Chen, L., Park, J.E., Paa, P. et al. Programmable C:G to G:C genome editing with CRISPR-Cas9-directed base excision repair proteins. Nat Commun 12, 1384 (2021). doi：10.1038/s41467-021-21559-9