通过ADAR编辑驱动的合成遗传电路识别和纯化特定细胞群体

《ACS Synthetic Biology》：Identification and Purification of Specific Cell Populations via ADAR Editing-Driven Synthetic Genetic Circuits

本研究利用ADAR介导的RNA编辑技术开发了双开关基因电路，通过barnase kill switch和ADAR调控的recognition switch实现特定细胞的高效分离纯化（93-97%），简化标准培养流程并确保目标细胞基因表达稳定，为细胞治疗和生物制药提供新方法。

　　

细胞分离和纯化技术在现代生物医学研究和临床应用中至关重要。内源性RNA反映了细胞的遗传和生理特性，为在转录水平上确定细胞身份提供了新的方法。在这里，我们利用基于腺苷脱氨酶（ADAR）的RNA编辑技术设计了一种双开关遗传电路，该电路能够检测用于细胞分离和纯化的独特RNA生物标志物。该电路包含一个由巴尔纳酶（barnase）驱动的“杀伤开关”，可选择性清除非目标细胞；以及一个由ADAR编辑精确调控的“识别开关”，用于控制MS2噬菌体外壳蛋白（MCP）和barstar的表达，这两种蛋白能够抑制巴尔纳酶的活性。通过时间调控这些开关，我们的方法在混合细胞群体中实现了对HepG2、A549和HER2过表达的SK-BR-3细胞93–97%的纯化效率，优于传统方法。此外，通过使用标准的细胞培养协议，我们的方法简化了细胞鉴定和纯化过程，且不会干扰目标细胞的正常基因表达，从而确保了方法的可靠性和安全性。我们认为，这种基于ADAR的遗传电路在细胞治疗和生物制药制造领域具有巨大的应用潜力。