Nat Commun :哺乳动物活细胞内可编程重构RNA调控网络的人工基因线路 |
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单细胞技术的飞速发展和各类细胞图谱计划的进行,为解析多重时空维度下的细胞类型和状态提供了丰富的分子标签。RNA作为决定细胞类型和细胞状态多样性的核心介质,其表达失调或突变可导致各种病变细胞状态的演化,包括肿瘤的发生。
然而,目前技术大都止步于RNA检测或示踪,无法直接将RNA变化信号转化为对细胞状态的调控信号。最新的RNA传感器eToehold switch、ADAR switch虽弥补了RNA浓度感应领域的空白,但尚不能灵活地感应点突变,并具有可设计性差或脱靶毒性等局限性。如何在活细胞中、高效、可编程地感应广谱RNA浓度和序列的动态变化,并对特定的靶细胞进行调控操纵仍是生命科学和医药领域面临的关键挑战。
中国科学院深圳先进技术研究院合成生物学研究所娄春波课题组与清华大学生命科学学院吴琼课题组合作,在Nature Communications上发表动态感知和激活任意RNA表达的基因线路的最新研究成果,题为High-resolution and programmable RNA-IN and RNA-OUT genetic circuit in living mammalian cells。
该工作通过在哺乳动物活细胞内构建具有感应及响应功能的RNA-IN/RNA-OUT基因线路,实现任意内源RNA调控网络的重构;且具备活细胞内RNA序列点突变的感知能力,首次将单点突变感知能力由1.5倍提升至94倍;并在分化状态感知、细胞内源性孕激素合成代谢途径激活和点突变识别和选择性消杀等多种细胞治疗与基因治疗场景中展示出了广泛的应用潜力,为细胞命运的精准操控提供了全新的工具箱。
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