医械不高冷
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CRISPR Cas9基因编辑是目前流行的基因编辑技术，其原理是利用人工设计的引导RNA（gRNA）与Cas9核酸酶结合，靶向特定基因序列进行剪切和修饰。CRISPR/Cas系统经过进一步的改进和发展，将Cas9蛋白与具有脱氨酶活性的碱基修饰酶（例如APOBEC1、BE3、yABE7.10等）进行融合，则在近些年实现了对基因组DNA的单碱基编辑和修饰。 然而，由于难以将引导RNA递送到线粒体中，这一方法并不适用于线粒体 DNA （mtDNA）的编辑。线粒体作为细胞中种类繁多的细胞器之一，其地位十分特殊，它不仅作为细胞的“发动机”为细胞提供能量，还参与包括细胞凋亡、细胞周期调控、免疫应答等在内的一系列重要信号传递通路。线粒体还拥有自己的一套DNA，如果这套DNA出现异常，也可能引起多种疾病，如耳聋、视力受损、中枢神经系统疾病等。因此，开发能够编辑mtDNA的基因编辑技术意义十分重大。 目前，研究人员主要使用转录激活因子样效应子（transcription activator-like-effector，TALE）衍生的碱基编辑器来催化mtDNA的编辑。2018年，Mougous实验室在伯克霍尔德菌（Burkholderia cenocepacia）中发现了一种脱氨酶，由于能够在双链DNA上工作，因此命名为双链DNA脱氨酶（Double strand DNA deaminase，DddA）。之后，Mougous实验室与刘如谦实验室合作，将DddA与蛋白TALE结合，实现mtDNA的碱基从C到T的编辑。然而，这类碱基编辑器对序列的上下文有一定的要求，比如最初的碱基编辑器DdCBE只对跟在T之后的C有较高的编辑效率。 要突破这一局限，通常有两种方法，其一是工程化改造原有的编辑器，其二是寻找其他种类的编辑器。2022年，刘如谦等人通过噬菌体辅助进化的方法对DdCBE进行了升级，开发出了可以编辑跟在A、T、C之后的C的碱基编辑器。然而，跟在G之后的C仍没有适用的碱基编辑器。 近日，北京大学未来技术学院汪阳明实验室对多个来源于微生物的与DddA同源的双链脱氨酶进行了鉴定，并将其中一种成功改造成为线粒体碱基编辑器。2月16日，相关研究成果以“DddA homolog search and engineering expand sequence compatibility of mitochondrial base editing”为题发表于Nature Communications。
