线粒体疾病精准建模新突破:优化版mitoBEs实现高效靶向编辑

【字体: 时间:2025年01月23日 来源:Nature 50

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   来自国际团队的研究人员通过优化腺嘌呤和胞嘧啶脱氨酶,显著降低了线粒体碱基编辑器(mitoBEs v2)的脱靶效应,成功构建了70种模拟人类致病突变的线粒体疾病小鼠模型。该技术利用环状RNA编码实现82%编辑效率,首次实现母系遗传的单一靶点编辑,并建立mt-Atp6 T8591C(Leigh综合征)和mt-Nd5 A12784G(Leber遗传性视神经病变)表型模型,为线粒体疾病机制研究和治疗开发提供全新工具。

  

在对抗线粒体疾病的科研战场上,科学家们祭出了升级版武器——优化型线粒体碱基编辑器(mitoBEs v2)。通过精细改造腺嘌呤(adenine)和胞嘧啶(cytosine)脱氨酶,这套基因编辑工具成功规避了转录组和线粒体基因组的误伤风险。研究人员瞄准了与人类疾病相关的70个小鼠线粒体DNA突变位点,采用环状RNA编码技术让编辑效率飙升至82%,且核基因组毫发无损。

更令人振奋的是,这些编辑痕迹不仅能跨组织稳定存在,还能通过卵细胞实现代际传递——部分F1代小鼠竟呈现100%突变携带率,甚至出现仅靶位点被精准编辑的"纯净"个体。借助转录激活样效应因子(TALE)结合位点的优化,团队成功打造出mt-Nd5 A12784G单碱基编辑小鼠模型。

表型分析揭示:模拟Leigh综合征的mt-Atp6 T8591C突变会导致心率下降,而对应Leber视神经病变的mt-Nd5 A12784G则引发视力损伤。有趣的是,前者对胚胎发育的破坏力更为凶猛,在传代过程中突变负荷会急剧下降。这项突破不仅为线粒体疾病研究提供了高精度动物模型,更开辟了遗传病治疗的新路径。

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