PNP 編輯在基因組中引入有針對(duì)性的精確斷裂

創(chuàng)新的基因組編輯技術(shù)可以增強(qiáng)基因修飾治療工具的遞送、特異性和靶向性。

KAUST 開(kāi)發(fā)的方法結(jié)合了兩種分子技術(shù)：一種稱(chēng)為肽核酸 (PNA) 的類(lèi) DNA 分子合成家族，以及一類(lèi)稱(chēng)為原核 Argonautes (pAgos) 的 DNA 切割酶。

PNA 首先解壓縮并滑入 DNA 螺旋內(nèi)。pAgos 在遺傳物質(zhì)短片段的引導(dǎo)下，將松散的螺旋結(jié)合在特定的靶序列上，并在每條相對(duì)的 DNA 鏈上產(chǎn)生切口。

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通過(guò)將這兩個(gè)組件配對(duì)，研究人員實(shí)現(xiàn)了一種稱(chēng)為 PNA 輔助 pAgo 編輯或 PNP 編輯的新方法，該方法在基因組的精確位置引入靶向斷裂。

在許多方面，該方法與其他基因編輯平臺(tái)相似。然而，與 CRISPR 等更成熟的方法相比，PNP 編輯具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

原則上，它應(yīng)該在基因組中的更多位點(diǎn)發(fā)揮作用，準(zhǔn)確地在雙鏈 DNA 中產(chǎn)生斷裂，從而減少可能造成安全風(fēng)險(xiǎn)的脫靶活動(dòng)的機(jī)會(huì)。

另外，組件的小尺寸應(yīng)該有助于將基因編輯工具包裝和傳遞到目標(biāo)組織中，甚至進(jìn)入亞細(xì)胞區(qū)室，例如線(xiàn)粒體、細(xì)胞的動(dòng)力工廠(chǎng)和其他細(xì)胞器。

“我們構(gòu)建的技術(shù)顯著提高了可用于基因編輯的可編程雙鏈斷裂的效率和活性，”領(lǐng)導(dǎo)這項(xiàng)研究的 KAUST 生物工程師 Magdy Mahfouz 說(shuō)。

通過(guò)詳盡的實(shí)驗(yàn)，Mahfouz 和他的同事評(píng)估了修飾的 PNA、pAgo 蛋白、引導(dǎo)分子、靶序列、實(shí)驗(yàn)條件等的不同組合。這些努力最終證明，PNP 編輯為所有形式 DNA 材料的位點(diǎn)特異性基因操作提供了一個(gè)靈活且可編程的平臺(tái)。

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