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Updated: Jul 2, 2025

A Nonsequencing Approach for the Rapid Detection of RNA Editing
Published on: April 21, 2022
一个 uracil-N-glycosylase 变体的蛋白质语言模型辅助优化使可编程 T-to-G 和 T-to-C 基编辑成为可能
Yan He1, Xibin Zhou2, Chong Chang3
1Fudan University, 220 Handan Road, Shanghai 200433, China; School of Medicine, Westlake University, Hangzhou, Zhejiang 310014, China; School of Life Sciences, Westlake University, Hangzhou, Zhejiang 310014, China; Research Center for Industries of the Future (RCIF), Westlake University, Hangzhou, Zhejiang 310014, China; Institute of Basic Medical Sciences, Westlake Institute for Advanced Study, Hangzhou, Zhejiang 310014, China; Westlake Center for Genome Editing, Westlake Laboratory of Life Sciences and Biomedicine, Westlake University, 18 Shilongshan Road, Hangzhou, Zhejiang 310024, China.
研究人员使用蛋白质语言模型开发了一种新的基编辑器 (BE),以创建一种能纠正特定DNA突变的酶变体 (eTDG). 这一进步使新的基因编辑策略成为可能,并纠正了小鼠糖尿病突变.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 生物技术是生物技术.
- 遗传学 是一个遗传学.
背景情况:
- 目前的基编辑器 (BEs) 主要使用cytidine或adenine deaminases促进过渡核酸替代.
- 通过将BEs与葡萄糖酶酶结合,可以诱导有限的转变突变.
- 对于能够生成多种突变类型的基础编辑器存在需求,包括T>G校正.
研究的目的:
- 开发能够产生替代突变类型的新型基准编辑器 (BEs),特别是T>G校正.
- 在没有广泛的特定任务培训数据的情况下,利用蛋白质语言模型进行酶优化.
主要方法:
- 利用预先训练的蛋白质语言模型来优化一种具有改变胺特异性的 uracil-N-glycosylase (UNG) 变体,称为 eTDG.
- 将优化的eTDG变体与nCas9融合在一起,用于可编程的基因编辑.
- 经过两轮优化后,测试了不到50个顶级变体.
主要成果:
- 在测试的eTDG变体中,超过50%的eTDG变体显示了酶活性增强超过1.5倍.
- 在eTDG-nCas9融合引发可编程的T-to-S (G/C) 替代.
- 在小鼠中成功纠正db/db糖尿病突变,效率高达55%.
结论:
- 建立了用于开发新型基础编辑器 (BE) 的直角策略.
- 证明了蛋白质语言模型在优化酶以满足特定功能的有效性.
- 展示了工程基准编辑器用于治疗应用的潜力,包括糖尿病纠正.
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