深圳子科生物(www.zikerbio.cm)報道:11月中國學者參與的多項研究在Nature雜志及其重要子刊上發表,其中包括無脊椎動物RNA病毒圈的重新界定,新型致病基因KLHL24的致病機理,以及DNA堿基編輯新方法等。
首先,中國疾病控制中心傳染病所研究員張永振團隊發現了大量無脊椎動物RNA病毒,這項研究始于2011年發現了1445種新的RNA病毒,這極大豐富了RNA病毒多樣性,并從遺傳進化的角度揭示了RNA病毒發生和進化上的基本規律。其中一些病毒與現有已知病毒的差異性之大,以至于需要重新被定義為新的病毒科。
目前已確認的DNA病毒和RNA病毒共有2284種。此次張永振團隊研究發現的新病毒數量很多,不僅充實了病毒的“數據庫”,還*病毒進化上的主要空缺。同時也改變了病毒學的傳統觀念,為認識生命的起源進化提供了新的基礎。
來自清華大學醫學院的譚旭研究組與北京大學*醫院的楊勇研究組合作,在上首先確定了遺傳性大皰性表皮松解癥的一種新型致病基因KLHL24及其全新發病機理。研究同時發現了KLHL24是調節表皮結構分化及蛋白代謝穩態的重要基因,揭示了皮膚角蛋白泛素化的信號傳導通路,并且為角蛋白異常性疾病治療提供了新途徑。
北大*醫院的臨床研究發現一種全新EB類型是由于泛素化連接酶編碼基因KLHL24的起始密碼子突變導致。起始密碼子突變導致KLHL24編碼蛋白從下游第29個密碼子開始翻譯,從而丟失前28個氨基酸。譚旭課題組研究發現,突變后KLHL24截短蛋白因自身泛素化程度下降而更加穩定。進一步研究找到了KLHL24的泛素化底物是皮膚角蛋白14。KLHL24的穩定性增強的突變導致大量正常的皮膚角蛋白14被KLHL24泛素化及降解。角蛋白14是維持表皮細胞結構穩定的重要骨架蛋白,大量被降解后導致表皮細胞連接功能減弱,皮膚脆性增加(圖2)。研究同時發現KLHL24是一種調節正常表皮細胞分化的重要基因。該研究探明了皮膚角蛋白泛素化的一個重要通路,開拓了皮膚損傷修復與泛素化關系研究新領域,并有望為角蛋白異常導致的疾病治療開辟全新途徑。
此外,中科院上海生科學院/上海交通大學醫學院健康科學研究所常興研究組報道了利用靶向性胞嘧啶脫氨酶在體內實現率和高通量的DNA堿基編輯的新方法。
靶向性AID介導的核苷酸突變(TAM)這種新的研究方法,有可能改變這一現狀。有別于絕大多數體細胞基因組,適應性免疫系統在淋巴細胞發育過程中可以進行編輯,對抗原受體進行突變,產生近乎無限的抗原受體庫,用以抵御可能的病原體入侵。受這一“突變自我”機制的啟發,研究人員發現,當把核酸酶缺陷的Cas9蛋白和誘導抗體高頻突變的胞嘧啶脫氨酶AID融合后,在sgRNA靶向的基因組DNA上,胞嘧啶和鳥嘌呤可以隨機地向其它三個堿基轉變。
dCas9-AID融合蛋白,被sgRNA招募到相應的基因組DNA上,隨機誘導胞嘧啶和鳥嘌呤的點突變,從而實現體內特定DNA序列的多樣化,通過遺傳篩選,高通量分析單核苷酸突變的功能。
這一新方法可以對細胞內的特定DNA序列進行多樣化,完成遺傳篩選,從而分析單核苷酸突變的功能。同時在一種多肽抑制劑的輔助下,dCas9-AID可以誘導特定的胞嘧啶向胸腺嘧啶轉變,實現單堿基的編輯。