通讯员 靳军 科技日报记者 王禹涵
近日,西北农林科技大学联合国内多家单位,开发出新型微型真核基因编辑工具enNlovFz2。其编辑效率较原始版本提升11倍,最高可达81.2%,为基因治疗及动植物生物育种提供了更高效、安全的技术方案。相关成果于5月20日发表于《自然·化学生物学》。
基因编辑是生命科学领域的核心技术,但传统的基因编辑系统成簇规律间隔短回文重复序列(CRISPR)因蛋白尺寸大,难以实现单个腺相关病毒(AAV)的包装递送,限制了其在活体中的应用。而近年来,由核糖核酸(RNA)引导的真核生物来源的微型基因编辑工具Fanzor系统,虽然不易引发免疫反应,但其编辑效率小于10%,限制了它的高效应用。
针对这一难题,西北农林科技大学羊遗传改良与生物育种团队教授王小龙带领团队,通过人工智能优化RNA结构、蛋白质工程改造等创新手段,对Fanzor家族的NlovFz2–ωRNA系统进行升级,研发出新型工具enNlovFz2。实验显示,在对人类基因组26个靶位点的编辑效率测试中,该工具的最高编辑效率达81.2%;在小鼠白化病模型中,体内编辑效率最高为48.7%。此外,在杜氏肌营养不良症小鼠模型中,该工具成功将肌萎缩蛋白恢复至野生型水平的20%,展现出显著的疾病治疗潜力。
王小龙表示,新工具enNlovFz2体积小、潜在免疫原性低,丰富了用于基因组编辑的迷你型核酸酶工具箱,在医学和农业领域具有广泛的应用前景。