5 月 31 日,国际学术期刊 Nucleic Acids Research 在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心 / 植物生理生态研究所李轩研究组合作完成的题为 Implementation of the CRISPR-Cas13a system in fission yeast and its repurposing for precise RNA editing 的研究论文。该工作报道了一个利用新发现 CRISPR 家族中的 Cas13 蛋白(VI 型)及其指导 RNA(guide RNA)靶向结合特异序列单链 RNA 的能力,通过设计改造并与人源的 RNA 脱氨酶催化结构域(hADAR2d)结合,实现了精确定点 RNA(A→I)编辑的人工机器。与近年来利用 CRISPR 家族蛋白(例如 Cas9)对 DNA 编辑来修改基因 / 调控基因表达不同,Cas13 体系不涉及编码基因 DNA 的改变,而是通过对基因转录产物(mRNA)进行编辑,为改变基因功能和调控表达提供了新的方法和思路。
近年来利用 CRISPR 技术对生物物种基因 DNA 的编辑(包括切割和碱基替换),获得了巨大的成功,同时也面临技术上的限制。与 DNA 编辑技术互补,一个针对 RNA 的精确定点编辑技术,有独特的技术优势和应用。与 DNA 编辑技术相比,RNA 的定点编辑不改变编码基因本身(DNA 碱基改变后不能逆转),在时间上、空间上和效率上更加可控。同时,RNA 编辑可以同时修改多个基因、同时靶向多拷贝基因的所有转录产物(尤其是对多倍体的物种),所以更加高效。在对疾病的基因治疗领域,利用 RNA 定点编辑修复疾病组织的突变基因,有着重要的应用价值。
为了实现精确定点 RNA 编辑的人工机器,李轩研究组与研究员杨晟、中科院上海巴斯德研究所研究员郝沛及美国密歇根大学教授王红兵合作,对新发现 CRISPR 家族中具有结合特异序列单链 RNA 能力的 Cas13a,首先在模式生物裂殖酵母(S pombe)中实现了其靶向内源 RNA 和降解靶标 RNA 的功能。进一步,设计 利用 Cas13a 的改造产物 dCas13a(丧失 RNA 切割活性的突变),将 dCas13a 与人源的 RNA 腺嘌呤脱氨酶催化结构域(hADAR2d)融合,引入到裂殖酵母中;再通过设计 RNA 编辑机器的靶向“零件”指导 RNA,实现了对内源 RNA 的精确定点编辑。为了对 RNA 定点编辑机器的设计和参数(编辑碱基位置、距离、指导 RNA 结构和长度等)进行优化,研究人员构建了一系列不同的设计,并利用一个双荧光报告(reporter)系统来测试不同设置的编辑效率,从而获得了精准 RNA 编辑机器的最优参数。优化后的编辑机器对内源靶标 RNA 的编辑效率达到了 59%。最后,该研究实现的精准 RNA 编辑机器的功能,进一步体现在对裂殖酵母反转录转座子 Tf1 突变株的修复和操作的实验中。Tf1 与动物细胞的逆转录病毒类似,其跳跃和扩增需要经过中间体 RNA 的逆转录步骤。研究人员利用精准 RNA 编辑,恢复了 Tf1 突变株的转座能力,这个应用对逆转录病毒干预和操作提供了一个有潜力的工具。
该研究主要由荆新云和解冰冉等人完成。相关工作得到了中国农业部项目、国家科技重大专项和自然科学基金项目的支持。
原文检索
来源:上海生命科学研究院
来源:上海生命科学研究院
为你推荐
资讯 “前程质远”2026前列腺癌质控水平高质提升项目在第九届进博会签约
2026年11月6日,由北京鸿远慈善基金会主办、拜耳医药保健有限公司支持的“前程质远——2026前列腺癌质控水平高质提升项目”在第九届中国国
2026-11-07 19:59
资讯 政产学研进博会共议医疗创新价值普惠路径,推动冠脉诊疗迈入 AI 新时代
美敦力冠脉及肾动脉交感神经消融(CRDN)事业部以「从听见心脏到读懂心脏」为主题亮相医疗器械展区,展示了 CathWorks FFRangio系统。
2026-11-07 19:52
资讯 镁信健康InsRx.ai升级焕新,头部药企携手布局商保准入
随着中国创新药产业步入高质量发展的新阶段,商业化落地的“最后一公里”——市场准入,正在经历一场深刻的底层逻辑重塑。对于药企而言,传
2026-11-07 18:57
资讯 从单点智能到全链路协同,美敦力泛血管AI全域生态发布
2026年11月6日,在第九届中国国际进口博览会期间,美敦力在展台现场举行了智领未来——泛血管AI全域生态发布活动。中国科学院院士、复旦大
2026-11-07 18:16
资讯 合力超越,更进一步:葛兰素史克九赴进博, 从“创新产品供给”迈向“健康影响创造”
11月6日,第九届中国国际进口博览会(以下简称“进博会”)期间,葛兰素史克(以下简称“GSK”)展台正式揭幕。连续第九年参展,GSK以“健
2026-11-07 15:04
资讯 从眼底到全眼科,从供药到赋能:罗氏携手中国眼科学界共建"金眼科创新生态"
2026年11月6日,在第九届中国国际进口博览会上,罗氏制药中国举办 "共建金眼科创新生态 · 共绘高质量发展蓝图 "发布会,携手中国眼科学界
2026-11-07 14:55
资讯 从技术创新到临床能力,强生医疗科技进博共话专业教育新命题
强生医疗科技围绕临床能力成长与专业教育创新展开系列分享与交流,发布《中国青年医师学习曲线研究》趋势洞察初探,并宣布专业教育数字峰会“术科全明星”启航。
2026-11-06 22:43
资讯 罗氏速福达再赴进博之约,携手多方共建流感防治新生态
今天,罗氏制药携手中国人口福利基金会、临床专家及零售、检测、互联网医疗等领域的生态伙伴,在第九届中国国际进口博览会首日共同启动了“治愈流感,全域守护”流感季公益守...
2026-11-06 21:52
资讯 武田制药再赴进博之约,以创新成果与合作共创助力健康生态发展
集中展示全球创新在中国市场的落地成果、全球研发管线的最新进展,以及携手“产学研用”生态圈伙伴,推动创新价值转化与患者获益的实践成果。
2026-11-06 18:01













