線粒體鹼基編輯器

線粒體鹼基編輯器（DdCBE）是美國博德研究所2020年研發的一項基因編輯技術，它可直接針對雙鏈線粒體DNA，將C·G鹼基對編輯為T·A鹼基對。

基本介紹

• 中文名：線粒體鹼基編輯器
• 外文名：DdCBE

主要機理

與作用於單鏈DNA的胞嘧啶鹼基編輯器（CBE）不同，線粒體鹼基編輯器可以在雙鏈DNA相應位點發生脫氨基作用，達到鹼基編輯的目的。

技術爭議

此前研究發現，胞嘧啶鹼基編輯器會導致基因組範圍內完全隨機無法預測的脫靶效應，由此引起人們對線粒體鹼基編輯器安全性的關注。

科研進展

2022年，中國農業科學院深圳農業基因組研究所左二偉團隊與國內其他科研單位合作，首次證實線粒體鹼基編輯器（DdCBE）會導致核基因組嚴重的脫靶效應，因而醫學套用存在嚴重的安全風險。該研究對研發高效安全的線粒體鹼基編輯器具有指導意義，相關研究成果線上發表在《細胞發現（Cell Discovery）》。

該研究利用脫靶檢測技術GOTI (雙細胞胚胎注射全基因組非靶向分析)，分析了線粒體鹼基編輯器對線粒體DNA和核DNA的影響，發現其在核DNA上產生了大量的基因組範圍內的SNV脫靶效應，線上粒體基因組上發現了頻率較低的脫靶。與作用於單鏈DNA的胞嘧啶脫氨酶APOBEC1不同，線粒體鹼基編輯器中的DddA是一種以雙鏈DNA為底物的獨特類型的胞嘧啶脫氨酶，這可能是線粒體鹼基編輯器比胞嘧啶鹼基編輯器會產生更多的SNV脫靶效應的原因。理論上，線粒體鹼基編輯器會在N端線粒體靶向信號的引導下進入線粒體，然而結果表明，在哺乳動物細胞中，線粒體信號肽不能阻止線粒體鹼基編輯器進入細胞核，導致其在核基因組上產生了嚴重的脫靶效應。