NAR：新的基因編輯技術(shù)為精確治療提供了途徑

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2023-08-29 14:45:00【大中小】

摘要：PNP編輯作為一種通用的可編程工具出現(xiàn)，用于特定位點的DNA操作。

一項創(chuàng)新的基因組編輯技術(shù)可以增強基因修飾治療工具的傳遞、特異性和靶向性。

kaust開發(fā)的方法結(jié)合了兩種分子技術(shù):一種合成的dna樣分子家族，稱為肽核酸(PNAs)，以及一類稱為原核Argonautes (pAgos)的dna切割酶。

圖1 一項創(chuàng)新的基因組編輯技術(shù)用于特定位點的DNA操作

PNAs首先解壓縮并滑入DNA螺旋。pAgos在遺傳物質(zhì)短片段的引導下，在特定的目標序列上結(jié)合松散的螺旋，并切割每一條相反的DNA鏈。

通過將這兩種成分配對，研究人員實現(xiàn)了一種稱為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了靶向斷裂。

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

原則上，它應該在基因組中的更多位置起作用，準確地在雙鏈DNA中產(chǎn)生斷裂，減少可能造成安全風險的脫靶活動的機會。

此外，部件的小尺寸應該有助于將基因編輯工具包裝和運送到目標組織，甚至進入亞細胞區(qū)室，如線粒體，細胞的動力工廠和其他細胞器。

領(lǐng)導這項研究的KAUST生物工程師Magdy Mahfouz說:“我們建立的技術(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。”

圖2 機理模式圖

通過詳盡的實驗，Mahfouz和他的同事評估了修飾PNAs、pAgo蛋白、引導分子、靶序列、實驗條件等的不同組合。這些努力最終證明了PNP編輯為跨所有形式的DNA材料的特定位點基因操作提供了一個靈活和可編程的平臺。

然而，在PNP編輯可以用于臨床應用之前，還需要進一步的改進。Mahfouz實驗室的博士生、該研究報告的第一作者Tin Marsic說:“我們需要優(yōu)化遞送，并在細胞培養(yǎng)實驗和動物疾病模型中展示強大的體內(nèi)活性。”

與基于crispr的方法直接評估PNP編輯的性能也很重要。但迄今為止積累的數(shù)據(jù)確實“表明我們的概念是通用的，”馬西奇說。

通過將PNAs的靶向鏈入侵與pAgos的精確切片活性結(jié)合起來，PNP編輯在許多領(lǐng)域都有前景，包括精準醫(yī)學、農(nóng)業(yè)和基礎(chǔ)科學研究。

[1] Programmable site-specific DNA double-strand breaks via PNA-assisted prokaryotic Argonautes


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