多倫多大學(xué)的研究人員利用了一種細(xì)菌免疫防御系統(tǒng)，即CRISPR，來(lái)有效和精確地控制RNA剪接的過(guò)程。
這項(xiàng)技術(shù)為新的應(yīng)用打開(kāi)了大門(mén)，包括系統(tǒng)地詢(xún)問(wèn)部分基因的功能，糾正導(dǎo)致許多疾病和失調(diào)的剪接缺陷。
“幾乎所有的人類(lèi)基因都會(huì)產(chǎn)生經(jīng)過(guò)剪接過(guò)程的RNA轉(zhuǎn)錄本，編碼片段(稱(chēng)為外顯子)連接在一起，非編碼片段(稱(chēng)為內(nèi)含子)被移除，通常會(huì)降解，”該研究的第一作者、分子遺傳學(xué)博士生Jack Daiyang Li說(shuō)。他在多倫多大學(xué)唐納利細(xì)胞和生物分子研究中心的Benjamin Blencowe和Mikko Taipale的實(shí)驗(yàn)室工作。
外顯子可以選擇性剪接，這樣編碼蛋白質(zhì)的大約2萬(wàn)個(gè)人類(lèi)基因的調(diào)控和功能就大大多樣化，從而允許不同類(lèi)型細(xì)胞的發(fā)育和功能特化。
然而，大多數(shù)外顯子或內(nèi)含子的作用尚不清楚，正常替代剪接模式的錯(cuò)誤調(diào)節(jié)是各種疾病(如癌癥和腦部疾病)的常見(jiàn)原因或促成因素。然而，現(xiàn)有的方法，允許精確和有效地操縱拼接一直缺乏。
在這項(xiàng)新的研究中，一種催化失活的靶向CRISPR蛋白的RNA(稱(chēng)為dCasRx)與300多個(gè)剪接因子結(jié)合，發(fā)現(xiàn)了一種融合蛋白dCasRx- rbm25。該蛋白能夠以有效和有針對(duì)性的方式激活或抑制替代外顯子。
“我們的新效應(yīng)蛋白激活了大約90%的測(cè)試目標(biāo)外顯子的選擇性剪接，”Li說(shuō)。“重要的是，它能夠同時(shí)激活和抑制不同的外顯子，以檢查它們的組合功能。”
這種多層次的操作將有助于實(shí)驗(yàn)測(cè)試來(lái)自基因的可變剪接變體之間的功能相互作用，以確定它們?cè)陉P(guān)鍵發(fā)育和疾病過(guò)程中的綜合作用。
“我們的新工具使廣泛的應(yīng)用成為可能，從研究基因功能和調(diào)控，到潛在地糾正人類(lèi)疾病和疾病的剪接缺陷，”該研究的首席研究員、加拿大RNA生物學(xué)和基因組學(xué)研究主席、Banbury醫(yī)學(xué)研究主席、Donnelly中心和Temerty醫(yī)學(xué)院的分子遺傳學(xué)教授Blencowe說(shuō)。
“我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種多功能工程剪接因子，在選擇性外顯子的靶向控制方面優(yōu)于其他可用的工具，”Taipale說(shuō)，“同樣重要的是要注意，目標(biāo)外顯子受到這種剪接因子的高度特異性干擾，這減輕了對(duì)可能的脫靶效應(yīng)的擔(dān)憂(yōu)。”
研究人員現(xiàn)在有了一種工具，可以系統(tǒng)地篩選其他外顯子，以確定它們?cè)诩?xì)胞存活、細(xì)胞類(lèi)型規(guī)范和基因表達(dá)中的作用。
在臨床上，這種剪接工具有可能用于治療許多人類(lèi)疾病，如自閉癥和癌癥，這些疾病的剪接經(jīng)常被破壞。
（文章來(lái)源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-6/20240625032029466.htm） | 
