腺嘌呤碱基编辑器的优化与调控

张弛^1,2# 何梓妍^1,2# 杨玉东^1,2# 宋奕萱^1,2 张明亮^1,2*

( ¹上海交通大学医学院, 组织胚胎学与遗传发育学系, 上海 200025;² 上海市生殖医学重点实验室, 上海 200025)

摘要 :

腺嘌呤碱基编辑器(adenine base editor, ABE)是基于CRISPR/Cas系统开发的单碱基编辑系统。ABE通过人工进化的大肠杆菌中的腺嘌呤脱氨酶(tRNA specific adenosine deaminase, TadA*)与酿脓链球菌单切口酶(streptococcus pyogenes Cas9 nickase, nSpCas9)融合, 实现了对基因组DNA的A·T>G·C单碱基替换。自开发以来, ABE经历了多轮进化以提升编辑效率。同时人们筛选出一系列针对ABE活性的调控因子(包括化学小分子、噬菌体多肽等), 通过改变蛋白结构、提高蛋白表达水平或调控DNA修复通路等方式改善编辑效率和精度, 增加编辑的可控性, 拓宽了ABE 的应用范围。目前, ABE及其调控手段已展现出巨大的基础研究价值与临床应用潜力。该文综述了ABE的优化历程及调控手段, 并展望了ABE编辑技术的未来发展方向。