深圳子科生物報道：RNA剪接是真核細胞基因表達中非常重要的一個生物過程，通過RNA剪接，可以產(chǎn)生許多具有功能的、帶有編碼信息的mRNA（信使RNA），對生物發(fā)育及進化至關(guān)重要。選擇性剪接是使多細胞生物蛋白質(zhì)組多樣化的主要機制。新一代測序(NGS)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)前所未有數(shù)量的剪接異構(gòu)體，其中許多與各種生理和病理條件有關(guān)，如50%以上致病突變會影響剪接，因此有效并且精確調(diào)節(jié)剪接方法與許多人類疾病治療相關(guān)。然而，絕大多數(shù)剪接事件的功能仍然難以捉摸，剪接過程本身可以與其他重要的分子過程緊密結(jié)合，包括促進轉(zhuǎn)錄和翻譯。

來自上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院、中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院健康科學(xué)研究所常興研究員發(fā)表了題為“Genetic Modulation of RNA Splicing with a CRISPR Guided Cytidine Deaminase”的文章，發(fā)現(xiàn)CRISPR（Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats）引導(dǎo)的胞苷脫氨酶能夠有效地調(diào)控各種形式mRNA（信使核糖核酸）剪接，從而為調(diào)節(jié)RNA剪接和糾正與人類疾病中異常剪接相關(guān)的突變提供了一個通用遺傳平臺。

這項研究通過CRISPR引導(dǎo)的胞苷脫氨酶進行了RNA剪接的遺傳調(diào)控，公布在10月18日Molecular Cell雜志上。

CRISPR基因編輯技術(shù)由可以切割基因的蛋白Cas9和帶著Cas9在基因組精確定位的向?qū)NA（核糖核酸）組成。用滅活版本的Cas9蛋白與向?qū)NA結(jié)合，改造出具有精確定位功能的CRISPR技術(shù)，可用來關(guān)閉或打開幾乎任何單個基因，或者精細地調(diào)控它們的活躍程度。

常興研究員課題組發(fā)現(xiàn)CRISPR引導(dǎo)的胞苷脫氨酶(TAM，targeted-AID mediated mutagenesis，即靶向AID介導(dǎo)的突變)能夠有效地調(diào)控各種形式的mRNA剪接。通過將5'或3'剪接位點上的不變體鳥苷轉(zhuǎn)化為腺嘌呤，TAM誘導(dǎo)外顯子跳躍，激活替代剪切位點，在相互排斥的外顯子之間切換，或?qū)е履繕?biāo)內(nèi)含子保留。相反，TAM促進下游外顯子包含，使胞苷突變成聚嘧啶束上的胸腺嘧啶。

應(yīng)用這一方法，研究人員在患者源性多能干細胞(IPSCs)中恢復(fù)了突變DMD基因的開放閱讀框架和其生物學(xué)功能。

這項研究提示，由CRISPR引導(dǎo)的胞苷脫氨酶為調(diào)節(jié)RNA剪接和糾正與人類疾病中異常剪接相關(guān)的突變提供了一個通用的遺傳平臺。

原文標(biāo)題：

Genetic Modulation of RNA Splicing with a CRISPR Guided Cytidine Deaminase

https://www.cell.com/molecular-cell/fulltext/S1097-2765(18)30741-X