主要观点总结
本文介绍了来自博德研究所和哈佛大学丹娜法博癌症研究中心的研究人员在Science上在线发表的一篇研究论文，通过融合解旋酶和脱氨酶创立了在哺乳动物细胞上的原位定向进化系统，并利用HACE系统在多种人类细胞系上实现筛选抗药性单碱基突变等重要生物学过程。该研究的关键点包括系统构建、功能性描述矩阵的建立、在癌细胞耐药性机制筛选中的应用、影响RNA剪切体内酶活突变位点的鉴定以及CD69增强子的突变筛选等。
关键观点总结
关键观点1: 研究人员通过融合解旋酶和脱氨酶创立了HACE系统，该系统可实现哺乳动物细胞原位基因组上的长程、位置饱和的散在诱导突变。
该系统的特点包括可编程、多靶向、连续突变、低频、有方向性、靶区域内随机等，可实现哺乳动物原位基因组的定向进化。
关键观点2: 研究人员建立了模块化的HACE体系，通过描述不同组合条件下的突变率、突变方向等，实现了不同目的的单碱基筛选。
该体系可根据目标区域的突变预期特点进行工具盒式的置换。
关键观点3: 研究人员将HACE系统应用于癌细胞的耐药性机制筛选，发现存活下来的细胞中富集了点突变，这些点突变可增强MAPK活性，促进细胞在药物环境下生存和扩增。
PDB结构分析进一步阐释了MEK1突变的抗药机制。
关键观点4: 研究人员还将HACE系统应用于鉴定影响RNA剪切的体内酶活突变位点，并找到多个可影响RNA剪切的SF3B1突变位点。
PDB结构分析确认了这些突变所属的蛋白区域是与RNA结合相关的部分。
关键观点5: 研究人员通过HACE系统在CD69增强子的突变筛选中找到多个重要的转录因子结合区域，揭示了这些转录因子对CD69基因表达的影响。
研究人员还讨论了单碱基编辑在验证过程中的局限性，并采用了先导编辑来完善验证环节。
文章预览
人类基因组中存在多达三十亿的碱基对，因此在基因组学的核心挑战和最终愿景，是描述该三十亿碱基对中，每一个碱基对于特定基因调控及下游蛋白质功能的影响。因此，如何系统且高通量地对目标基因组序列进行诱导突变，成为一项核心技术挑战。当研究者聚焦于单一基因组位点时，如何利用区域性的靶向诱变，模拟自然进化过程，揭示序列与表型之间的关系，领域内仍然缺乏较好的技术平台。 2024年10月11日，来自博德研究所 （Broad Institute） 和哈佛大学丹娜法博癌症研究中心 （Dana-Farber Cancer Institute） 的 Fei Chen 和 Bradley E. Bernstein 研究组在 Science 上在线发表题目为 Helicase-assisted continuous editing for programmable mutagenesis of endogenous genomes 的研究论文 （哈佛大学博士研究生 Xi Dawn Chen 和博后研究员 陈则宇 为共同第一作者 ），通过融合解旋酶 （Helicase
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