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本報(bào)訊（記者張雙虎）近日，華東師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院教授李大力團(tuán)隊(duì)在《自然-生物技術(shù)》發(fā)表論文，報(bào)道了新型腺嘌呤顛換編輯工具AXBEs和ACBEs，證明了ACBEs在不同細(xì)胞系與小鼠胚胎中的高效性與精確性，其中產(chǎn)生的小鼠疾病模型等位基因突變高達(dá)100%。這為多元化的遺傳操作和人類(lèi)第二大類(lèi)單核苷酸變異（SNVs）的基因治療提供了新工具。

人類(lèi)遺傳疾病主要由基因突變?cè)斐?，?5%的人類(lèi)單堿基突變遺傳疾病需要精準(zhǔn)的腺嘌呤顛換編輯才能糾正，因此開(kāi)發(fā)高效精準(zhǔn)的腺嘌呤堿基編輯器具有重要意義。

堿基轉(zhuǎn)換可通過(guò)堿基脫氨實(shí)現(xiàn)，而堿基顛換需要依賴(lài)無(wú)嘌呤無(wú)嘧啶（AP）位點(diǎn)的創(chuàng)建，隨后進(jìn)行堿基切除修復(fù)途徑完成。研究人員希望尋找其他可將肌苷作為催化底物的酶。研究人員嘗試將9種體外具有潛在肌苷切除活性的酶與腺苷脫氨酶融合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小鼠來(lái)源的烷基腺苷DNA糖苷酶（mAAG）可實(shí)現(xiàn)8.7%的堿基顛換。

研究人員經(jīng)過(guò)大量?jī)?nèi)源性靶點(diǎn)評(píng)價(jià)及體外酶活實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，AXBE具有某種堿基背景序列偏好性。通過(guò)評(píng)估及檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)系統(tǒng)，AXBE的脫靶明顯降低，尤其是在RNA水平上降低了90%。

為提高腺嘌呤顛換編輯效率并擴(kuò)大靶向范圍，研究人員基于結(jié)構(gòu)導(dǎo)向的理性設(shè)計(jì)和篩選鑒定出兩個(gè)關(guān)鍵突變，極大提高了對(duì)其底物肌苷切除的活性，有效改善了顛換編輯的序列背景選擇性。

“AXBEs帶來(lái)豐富的密碼子和氨基酸改變，未來(lái)更適用于分子進(jìn)化、遺傳篩選、譜系示蹤等應(yīng)用?！崩畲罅φf(shuō)。

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1038/s41587-023-01821-9

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