可编程桥重组酶实现人类基因组兆碱基规模重排

来自国际前沿的研究团队通过工程化ISCro4桥重组酶系统，开发出可精准操纵人类基因组的新工具，实现高达0.93 Mb的DNA片段插入、切除与倒位，为疾病相关基因调控区和重复序列扩增的靶向治疗提供新策略。

　　

桥重组酶（bridge recombinases）是一类天然存在的RNA引导的DNA重组酶。研究团队此前已证明其可在体外和大肠杆菌（Escherichia coli）中程序化地实现DNA的插入、切除和倒位。本研究发现了桥重组酶同源物ISCro4，并对其进行了工程化改造，以用于人类基因组的大规模重排。通过机制性研究优化靶向策略，研究人员对ISCro4的桥RNA（bridge RNA）进行了理性设计，并对其重组酶进行了深度突变扫描，最终实现了高达20%的人类基因组插入效率以及82%的全基因组特异性。此外，研究还成功演示了染色体内长达0.93兆碱基（megabase）的DNA倒位和切除操作，并基于质粒系统实现了疾病相关基因调控区或重复扩增序列的切除，为基因组医学提供了概念验证。