研究人员利用一种称为CRISPR的细菌免疫防御系统有效且准确地调节RNA剪接。这一突破性技术为系统研究基因功能和修正与各种疾病和障碍相关的剪接缺陷开辟了新可能。
多伦多大学的研究人员利用CRISPR精确控制RNA剪接。
这一进展使得探索新应用成为可能，例如研究基因成分和解决导致疾病的剪接不规则。
“人类大多数基因产生的RNA转录本经历剪接，其中编码部分（外显子）被连接，而非编码部分（内含子）被去除，”研究的第一作者、位于多伦多大学Donnelly细胞和生物分子研究中心的分子遗传学博士生Jack Daiyang Li解释道。
外显子可以经历可变剪接，增强蛋白质编码基因的多样性，并促进细胞特殊化。
然而，许多外显子和内含子的功能仍不清楚，正常剪接过程中的中断通常与癌症和大脑疾病等疾病有关。然而，精准有效的剪接操作方法仍然缺乏。
在最近的研究中，研究人员将一种去活化的RNA靶向CRISPR蛋白dCasRx与300多个剪接因子融合，创造了dCasRx-RBM25。这种蛋白质可以高效且特异性地激活或抑制可变外显子。
“我们的新蛋白成功激活了约90%被测试的目标外显子，展示了同时操作不同外显子的能力，以研究它们的共同功能，”Li表示。
这种多层次的控制将有助于探索交替剪接基因变体之间的相互作用，以了解它们在发育和疾病过程中的角色。
“我们创新的工具提供了广泛的应用，从基因研究到可能纠正人类疾病中的剪接缺陷，”研究的首席 investigator、Donnelly中心和Temerty医学学院的分子遗传学教授Blencowe说。
“我们创造了一种多用途的剪接因子，其在精确控制可变外显子方面超越了其他可用工具，”研究的联合 investigator、Donnelly中心和Temerty医学的分子遗传学副教授Taipale补充道。“这个剪接因子以卓越的特异性干扰目标外显子，最小化了意外效应的担忧。”
研究人员现在拥有了一种工具，可以系统性地检查可变外显子，以揭示它们在细胞功能、细胞类型特征和基因表达中的角色。
展望未来，这种剪接工具有望用于治疗自闭症和癌症等各种人类疾病，这些疾病通常伴随剪接不规则。
本研究得到了加拿大卫生研究院和西蒙斯基金会的资助。
