专栏名称: BioArt
BioArt致力于分享生命科学领域科研学术背后鲜为人知的故事,及时报道和评论生命科学领域有料的动态,BioArt也是一个生命科学领域“百花齐放,百家争鸣”的舞台,循“自由之思想”与“独立之精神”为往圣继绝学。
目录
相关文章推荐
BioArt  ·  Cell|王皞鹏/许琛琦/Dario ... ·  2 天前  
生信菜鸟团  ·  主题合集 | 37 篇顶刊 ... ·  6 天前  
生信菜鸟团  ·  时空组学 | ... ·  6 天前  
生物学霸  ·  曹雪涛院士 2025 ... ·  3 天前  
BioArt  ·  NCB | 新型细胞外囊泡——起泡体 ·  3 天前  
51好读  ›  专栏  ›  BioArt

Genome Biology | 高冠军/张雪迪团队联合开发高效精准的染色体编辑新方法

BioArt  · 公众号  · 生物  · 2025-03-17 09:00

正文


染色体重排,包括易位、倒位和大片段缺失等,是许多遗传疾病和癌症的重要致病机制。然而,在体外模拟这些复杂的染色体重排事件始终面临着巨大挑战,尤其是在实现高效率和高精准度方面。传统的基因编辑方法 (如非同源末端连接,NHEJ) 在处理染色体断裂时效率较低且错误率较高,这限制了其在精准染色体重排工程中的应用。


近日,上海科技大学 高冠军 团队与苏州大学 张雪迪 团队合作,在 Genome Biology 杂志上在线发表了题为 Recruitment and rejoining of remote double-strand DNA breaks for enhanced and precise chromosome editing 的研究论文。该研究 提出了一种全新的染色体编辑策略—— 同源重组介导的重排 (HRMR) ,为染色体层面的精准基因组编辑提供了新工具。这一技术为解决染色体重排的核心难题开辟了新方向。


C:\Users\sherry\Documents\WeChat Files\wxid_1380053801112\FileStorage\Temp\db0b48e69c6fa22f7e9676f3327c65f.png


为实现高效染色体重排,研究团队开发了一种基于同源重组 (HR) 的创新染色体重排策略——HRMR。通过引入同源供体模板,HRMR策略能够促进断裂染色体末端的靠近和精准修复,从而显著提升染色体重排的效率和准确度。实验结果表明,与传统NHEJ途径相比,HRMR策略能够将染色体重排效率提高约80倍,其中超过95%的重排事件通过同源重组完成,显示出极高的精准度。


研究团队在多种人类细胞系中验证了HRMR策略的有效性,包括HEK293T细胞、HeLa细胞和人类胚胎干细胞 (hESCs) 。在这些细胞系中,HRMR策略均表现出显著的效率提升,尤其是在模拟病理相关染色体重排 (如费城染色体易位 BCR/ABL1) 时,HRMR效率比传统NHEJ途径高出 20倍以上 。此外,研究团队通过优化供体模板设计、引入核定位信号以及抑制NHEJ关键因子,进一步提高了HRMR的效率和精准度。


HRMR介导的染色体易位


HRMR策略的开发为染色体层面的基因组编辑提供了一种全新的解决方案,不仅加深了对染色体重排机制的理解,还在效率和精准度上实现了突破性提升。 这一创新技术的成功应用将极大推动遗传病和癌症的机制研究,为疾病模型的构建、基因组进化的探索以及致病性染色体异常的治疗提供了新的可能性。总之, HRMR策略的开发标志着基因编辑技术在染色体水平迈出了重要一步,为遗传性疾病和癌症的治疗带来了新的希望。


上海科技大学博士生 王明耀 、硕士毕业生 付鹏冲 、硕士生 陈梓恒 、博士毕业生 王向南 为该文共同第一作者。上海科技大学生命学院 高冠军 和苏州大学基础医学院 张雪迪 为本文共同通讯作者。


原文链接:
https://doi.org/10.1186/s13059-025-03523-8


制版人: 十一


学术合作组织

(*排名不分先后)


战略合作伙伴

(*排名不分先后)

(*排名不分先后)

·






请到「今天看啥」查看全文