基因的“文字处理器”——科学家揭示生物编程的全新机制

Arc 研究所的科学家发现了桥式重组酶机制,这是一种革命性的工具,可以实现完全可编程的 DNA 重排。他们的发现在最近的《自然》杂志上详细介绍了……

来源:SciTechDaily

桥式重组酶机制的可视化。图片来源:Visual Science

Arc Institute 的科学家发现了桥式重组酶机制,这是一种革命性的工具,可以实现完全可编程的 DNA 重排。

DNA

他们的发现在最近的《自然》杂志上详细介绍,是第一个使用非编码 RNA 进行序列特异性选择靶标和供体 DNA 分子的 DNA 重组酶。这种桥式 RNA 是可编程的,允许用户指定任何所需的基因组靶序列和任何要插入的供体 DNA 分子。

自然 RNA

这项研究是与 Arc Institute 核心研究员兼斯坦福大学生物化学助理教授 Silvana Konermann 和东京大学结构生物学教授 Hiroshi Nishimasu 的实验室合作开发的。

桥式重组酶机制的可视化,突出显示供体和靶标结合环。图片来源:Visual Science

基因编程的新时代

“桥接 RNA 系统是一种全新的生物编程机制,”这项研究的资深作者、Arc Institute 核心研究员兼加州大学伯克利分校生物工程助理教授 Patrick Hsu 博士说道。“桥接重组可以通过序列特异性插入、切除、倒置等方式普遍修改遗传物质,从而为 CRISPR 以外的活体基因组提供文字处理器。”

加州大学伯克利分校

桥接重组系统源自插入序列 110 (IS110) 元素,它是无数种转座因子(或“跳跃基因”)之一,它们通过剪切和粘贴自身在微生物基因组内和之间移动。转座因子存在于所有生命形式中,并已进化为专业的 DNA 操纵机器以求生存。 IS110 元素非常小,仅由编码重组酶的基因以及迄今为止仍是个谜的侧翼 DNA 片段组成。

桥接 RNA 的高级机制