基因剪刀再进化!加国团队发现单股DNA专属切割酶
来源:倍可亲(backchina.com) 专题:多伦多大都市区 相关新闻报道

基因剪刀再进化! 加国团队发现单股DNA专属切割酶
据《每日科技网》(scitechdaily)报导,加拿大(专题)国立科学研究院(INRS)最新研究发现全新酵素家族「Ssn」,能够精准锁定并切割单股DNA,为基因编辑技术开创全新可能性。此突破性成果3月10日登上《自然通讯》(Nature Communications)期刊,现已进入专利申请程序。
在基因编辑领域,CRISPR技术因能精准剪辑双股DNA而广为人知,但其侷限性促使科学家持续寻找新工具。INRS微生物演化专家维里耶(Frédéric Veyrier)教授团队,历时三年研究脑膜炎双球菌(Neisseria meningitidis)基因体后,成功鑑别出属于GIY-YIG超家族的Ssn内切酶。这种酵素能辨识特定6至8个硷基的序列,在单股DNA上进行位点专一性切割。
单股DNA虽仅佔生物遗传物质少数,却在病毒结构、细胞複製修复等关键过程扮演要角,更是分子诊断与基因定序技术的重要基础。过去科学界缺乏专一性单股DNA切割工具,此发现填补了重要技术空白。研究共同第一作者里维拉-米洛(Alex Rivera-Millot)博士指出,他们在细菌基因体中辨识出数千种Ssn同源酵素,每种均具备独特序列辨识与切割能力。
这项发现不只揭示了细菌基因重组的关键机制,也为生物医学应用带来新视野。Ssn酵素具备单股DNA专一性,可有效避免误切双股DNA的风险,而其小巧结构也利于开发细胞内递送系统,再加上多样的序列辨识能力为精准客製化基因操作提供可能。
未来,这些酵素有望改善基因编辑及DNA检测的精准度,提升分子诊断的灵敏度,同时推动病原体侦测与奈米医疗材料的研发,对医疗与工业领域均具深远影响。
该研究获得加拿大自然科学与工程研究委员会(NSERC)、加拿大卫生研究院(CIHR)及魁北克卫生研究基金(FRQS)三方资助。维里耶教授形容,Ssn酵素犹如为基因工程师打造了一把全新瑞士刀,以前所未有的角度操控遗传物质,为基因工程的未来奠定坚实基础。