最新突破，吉林大学利用新型碱基编辑器实现单碱基精确突变

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来源：iNature

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2018年7月13号，吉林大学赖良学课题组首次利用新型碱基编辑器（ABE 及CBE），成功培育了包括白化病，双肌臀，早衰症，X-连锁扩张性心肌病等模型兔，精确地模拟了此类疾病的发生发展过程。相关研究成果于 7月13日在线发表于Nature communications （Highly efficient RNA-guided base editing in rabbit, DOI：10.1038/s41467-018-05232-2）。

建立精确模拟人类遗传性疾病的动物模型，对于研究疾病发生机理和开发新的治疗手段至关重要。近年来兴起的高效基因编辑技术CRISPR/Cas9系统，已被广泛应用于构建人类遗传疾病动物模型。

该系统类似一把剪刀，可将DNA链中的基因切断，但产生的突变常常是在目的基因内造成随机的多个核苷酸的增加或缺失，甚至是大片段突变。然而，多数人类遗传病是由单核苷酸突变造成。因此，利用传统的CRISPR/Cas9系统很难实现精确模拟人类疾病单碱基突变。

为了进一步提高单碱基精确突变的效率，近期，一项结合 CRISPR/Cas9 和胞嘧啶脱氨酶的单碱基编辑系统（BE3）及新型腺嘌呤碱基编辑器(ABE7.10)被报道，其可特异性实现C·G到T·A或A·T到G·C碱基转换，而不造成DNA双链断裂，避免了因修复核酸链断端而引起的随机插入缺失，且大幅度降低了CRISPR/Cas9脱靶率。目前，该新型单碱基编辑系统（BE3，ABE7.10）作为一种重要的基因编辑工具，已被应用于人类疾病治疗、动物模型制备、动植物育种等相关研究领域。

兔作为生物医学领域常用的实验动物，其在遗传、生理、解剖及神经系统上更接近人类，能更真实的模拟人类疾病的发病机制。因此，为了构建与人类疾病发生更为相似的疾病动物模型，课题组利用BE3 及 ABE7.10 新型碱基编辑系统，精确靶向模拟人类疾病的无义突变、错义突变和RNA错误剪切，并成功构建了白化病（Tyr无义突变）、双肌臀（Mstn无义突变、HGPS早衰（Lmna RNA错误剪切）和 X-连锁扩张性心肌病（Dmd错义突变）等疾病模型兔。

该系统在基因编辑兔中的高效应用，不仅为相关疾病的发病机制及临床前研究提供理想的疾病动物模型。同时，为畜牧业中精确靶向单基因突变，提高家畜的生产性，抗病新品种的培育中奠定相关的理论依据。

动物科学专业本科生刘志权，动物医学学院研究生陈茂、本科生陈思宇为论文共同第一作者。李占军、赖良学为共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划‘干细胞及转换研究’ 专项的资助。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41467-018-05232-2