Nat Methods：新方法对人类基因组进行有效地单碱基编辑

近日，来自格莱斯顿研究院的研究团队开发了一项新技术，可以对人类基因组进行单碱基编辑。这不仅增强了目前在干细胞中模拟疾病的能力，也为基因治疗新途径提供了基础。

相关研究论文发表在《自然方法学》（Nature Methods）上。其中提出如何有效并且精确地捕获罕见致病突变，以及如何修正这些突变。

“随着人类遗传学的进步，人们发现了数以百计的与疾病相关的基因突变，但目前我们仍缺乏研究它们的有效方法。”格莱斯顿的医学博士Bruce解释道，“我们需要一种强力有效并且精确的方法来实现对人类基因组的单碱基编辑，而我们的新技术正是这样的一种方法。”

阻碍科学家们研究遗传学疾病的主要挑战在于，致病突变出现的频率可低至1%，这使得寻找、研究它们变得非常困难。

“对于我们的研究工作来说，需要一种能够在成百上千的正常健康细胞中鉴定单个突变的方法。”文章第一作者Miyaoka博士补充道，“所以我们设计了特异性荧光探针，这些探针可以区分原始序列与突变序列。然后我们对含两种序列的细胞进行分类检测，即使一千个细胞中只出现一个突变，这种方法也可以检测出来，它的灵敏度是传统方法的一百倍。”

“基因组工程面临这一个逻辑性的挑战：高保真度精确的诱变可以产生极为罕见的突变，而分离这样一个没有抗生素抗性的突变细胞是非常困难的。”研究者在文章中写道，“为了解决这个问题，我们设计了这种方法可以有效检测这种极为罕见的突变，实现‘无疤’编辑。我们用到新兴的微滴式数字PCR技术，诱导多能干细胞生长，以便罕见突变可以被有效分离。实验中我们引进了五个疾病相关位点突变（PHOX2B， PKP2， RBM20， PRKAG2 and BAG3），对每一个基因，我们分别设计了一对TALE核酸酶(TALENs)，或者一个用于向基因组引入特定突变的引导RNA（gRNA），和一个包含特定突变的约60nt的单链寡聚DNA。”

“我们的新技术，可以有效捕获并放大极为罕见的突变。”Dr.Conklin说，“这样的高效率高保真的方法为以后人类基因组学研究打下良好的基础。”