汤玮欣／可爱龙团队开发基于IscB的微型基因编辑工具

　　近年来，刘如谦团队等在CRISPR-Cas系统的基础上，开发了新一代基因编辑系统——碱基编辑（BE）、先导编辑（PE）。其中，碱基编辑能够在基因组靶位点有效地转换单个碱基，而不会引起DNA双链断裂。目前，研究人员已经开发了CBE、ABE、CGBE、AYBE等多种碱基编辑器。

　　IscB被认为是Cas9的祖先，具有与Cas9相似的结构域，但IscB较小的体积更适合通过腺相关病毒（AAV）进行递送，被认为是开发微型碱基编辑器的理想候选者。

　　2024年7月8日，芝加哥大学汤玮欣团队与耶鲁大学可爱龙团队合作，在 Nature 子刊 Nature Chemical Biology 上发表了题为： Assessing and engineering the IscB–ωRNA system for programmed genome editing 的研究论文【1】。

　　该研究通过工程改造，开发了增强型OgeuIscB-ωRNA系统，在人类基因组中实现了高效且特异性的基因编辑和碱基编辑。

　　IscB-ωRNA是CRISPR-Cas9的祖先，因其体积小巧且机制与Cas9相似，是一种有吸引力的体内基因组编辑系统。然而，野生型IscB-ωRNA系统在人类细胞中的编辑活性有限。

　　在这项研究中，研究团队开发了增强型OgeuIscB，其相比野生型OgeuIscB具有8个氨基酸替换，在体外DNA结合亲和力方面增加了4倍，在人类细胞中诱导插入-删除（indel）的效率提高了30.4倍。增强型OgeuIscB-ωRNA系统在人类基因组的26个靶位点进行了有效编辑，插入-删除效率高达87.3％，碱基编辑效率高达62.2％。

　　野生型和工程化改造的OgeuIscB-ωRNA在编辑人类基因组时均表现出中等的保真度，脱靶情况揭示了靶标选择的关键决定因素，包括NARR靶标邻近基序（TAM）和R-loop中靠近TAM的14个核苷酸。

　　总的来说，该研究开发的工程化改造的OgeuIscB-ωRNA系统是可编程的，有效的，并且对人类基因组编辑具有足够的特异性。