新方法對人類基因組進行有效地單堿基編輯

　　近日，來自格萊斯頓研究院的研究團隊開發了一項新技術，可以對人類基因組進行單堿基編輯。這不僅增強了目前在干細胞中模擬疾病的能力，也為基因治療新途徑提供了基礎。

　　相關研究論文發表在《自然方法學》(Nature Methods)上。其中提出如何有效并且精確地捕獲罕見致病突變，以及如何修正這些突變。

　　“隨著人類遺傳學的進步，人們發現了數以百計的與疾病相關的基因突變，但目前我們仍缺乏研究它們的有效方法。”格萊斯頓的醫學博士Bruce解釋道，“我們需要一種強力有效并且精確的方法來實現對人類基因組的單堿基編輯，而我們的新技術正是這樣的一種方法。”

　　阻礙科學家們研究遺傳學疾病的主要挑戰在于，致病突變出現的頻率可低至1%，這使得尋找、研究它們變得非常困難。

　　“對于我們的研究工作來說，需要一種能夠在成百上千的正常健康細胞中鑒定單個突變的方法。”文章第一作者Miyaoka博士補充道，“所以我們設計了特異性熒光探針，這些探針可以區分原始序列與突變序列。然后我們對含兩種序列的細胞進行分類檢測，即使一千個細胞中只出現一個突變，這種方法也可以檢測出來，它的靈敏度是傳統方法的一百倍。”

　　“基因組工程面臨這一個邏輯性的挑戰：高保真度精確的誘變可以產生極為罕見的突變，而分離這樣一個沒有抗生素抗性的突變細胞是非常困難的。”研究者在文章中寫道，“為了解決這個問題，我們設計了這種方法可以有效檢測這種極為罕見的突變，實現‘無疤’編輯。我們用到新興的微滴式數字PCR技術，誘導多能干細胞生長，以便罕見突變可以被有效分離。實驗中我們引進了五個疾病相關位點突變(PHOX2B， PKP2， RBM20， PRKAG2 and BAG3)，對每一個基因，我們分別設計了一對TALE核酸酶(TALENs)，或者一個用于向基因組引入特定突變的引導RNA(gRNA)，和一個包含特定突變的約60nt的單鏈寡聚DNA。”

　　“我們的新技術，可以有效捕獲并放大極為罕見的突變。”Dr.Conklin說，“這樣的高效率高保真的方法為以后人類基因組學研究打下良好的基礎。”