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突破!中国科学院王皓毅和Zhang, Yong Edward等学者携手在Cell上发表论文

论论资讯 | 2024-06-07 48639热度

Cell

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Heterologous survey of 130 DNA transposons in human cells highlights their functional divergence and expands the genome engineering toolbox

Zhang Tongtong; Tan Shengjun; Tang Na; Li Yuanqing; Zhang Chenze; Sun Jing; Guo Yanyan; Gao Hui; Cai Yujia; Sun Wen; Wang Chenxin; Fu Liangzheng; Ma Huijing; Wu Yachao; Hu Xiaoxuan; Zhang Xuechun; Gee Peter; Yan Weihua; Zhao Yahui; Chen Qiang; Guo Baocheng; Wang Haoyi; Zhang Yong E

Published:2024-05-29
DOI:10.1016/j.cell.2024.05.007

研究背景

在基因编辑领域,DNA转座子(TEs)作为一种潜在的工具,其研究和应用一直受到限制。尽管这些元素在基因组进化和功能中扮演着重要角色,但对其活动性、进化动态及其作为基因工程工具的潜力的理解仍然不足。随着社会对个性化医疗和精准治疗的需求日益增长,开发更多样化和高效的基因编辑工具变得尤为迫切。

研究内容

本研究在《Cell》杂志上发表,研究团队从102个后生动物基因组中预测了130个活跃的DNA转座子,并在人类细胞中评估了它们的活动性。研究结果显示,其中40个转座子具有整合能力,这一数字远超以往发现的20个。特别值得注意的是,Tc1/mariner超家族表现出较高的活动性,这可能解释了它们广泛的水平转移现象。此外,对这些转座子的功能特性进行深入分析后,研究者发现了它们在插入偏差等方面的额外差异。在CAR-T疗法中,研究中发现的活性最高的DNA转座子Mariner2_AG(MAG)在治疗血液肿瘤和实体瘤方面表现出色,其效果明显优于常用的慢病毒载体和TE基载体SB100X。

研究意义

这项研究不仅增加了我们对DNA转座子多样性及其进化动态的理解,而且极大地扩展了基因工程工具箱。通过揭示不同转座子的功能差异,本研究为开发更高效、更精准的基因编辑技术提供了新的可能性。特别是在CAR-T细胞疗法中,MAG的优异表现预示着未来在肿瘤治疗领域可能的革命性进展。此外,这项研究还为理解转座子在基因组进化中的作用提供了新的视角,对生物学和医学领域都具有重要的启示意义。 总之,这项研究不仅推动了基因编辑技术的发展,也为未来的医学治疗提供了新的工具和策略,预示着基因治疗领域的新篇章。

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