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，來有效和精確地控制RNA剪接的過程。
這項技術(shù)為新的應(yīng)用打開了大門，包括系統(tǒng)地詢問部分基因的功能，糾正導(dǎo)致許多疾病和失調(diào)的剪接缺陷。
“幾乎所有的人類基因都會產(chǎn)生經(jīng)過剪接過程的RNA轉(zhuǎn)錄本，編碼片段(稱為外顯子)連接在一起，非編碼片段(稱為內(nèi)含子)被移除，通常會降解，”該研究的第一作者、分子遺傳學(xué)博士生Jack Daiyang Li說。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的實驗室工作。
外顯子可以選擇性剪接，這樣編碼蛋白質(zhì)的大約2萬個人類基因的調(diào)控和功能就大大多樣化，從而允許不同類型細(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誤調(diào)節(jié)是各種疾病(如癌癥和腦部疾病)的常見原因或促成因素。然而，現(xiàn)有的方法，允許精確和有效地操縱拼接一直缺乏。
在這項新的研究中，一種催化失活的靶向CRISPR蛋白的RNA(稱為dCasRx)與300多個剪接因子結(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%的測試目標(biāo)外顯子的選擇性剪接，”Li說。“重要的是，它能夠同時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驗測試來自基因的可變剪接變體之間的功能相互作用，以確定它們在關(guān)鍵發(fā)育和疾病過程中的綜合作用。
“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。
“我們已經(jīng)開發(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，“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，這減輕了對可能的脫靶效應(yīng)的擔(dān)憂。”
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，以確定它們在細(xì)胞存活、細(xì)胞類型規(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。
（文章來源：www.ebiotrade.com/newsf/2024-6/20240625032029466.htm） | 
