ミトコンドリアゲノム編集の新時代が始まった(A new era of mitochondrial genome editing has begun)

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遺伝子組換え技術の最後のピースとなるAからGへの塩基変換に成功 Scientists successfully achieve A to G base conversion,the final missing piece of the puzzle in gene-editing technology

2022-04-26 大韓民国・基礎科学研究院(IBS)

基礎科学研究所ゲノム工学センターの研究者らは、転写活性化因子様エフェクター結合デアミナーゼ(TALED)と呼ばれる新しい遺伝子編集プラットフォームを開発しました。TALEDは、ミトコンドリア内でAからGへの塩基変換を行うことができる塩基編集酵素である。この発見は、ヒトの遺伝子疾患を治療するための数十年にわたる旅の集大成であり、TALEDは遺伝子編集技術におけるパズルの最後のミッシングピースと考えることができる。

<関連情報>

プログラム可能なデアミナーゼによるヒトミトコンドリアDNAの標的A-to-G塩基編集法 Targeted A-to-G base editing in human mitochondrial DNA with programmable deaminases

Sung-Ik Cho,Seonghyun Lee,Young Geun Mok,Ji Min Lee,Eugene Chung,Jin-Soo Kim
Cell Published:April 25, 2022
DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.03.039

Summary

Mitochondrial DNA (mtDNA) editing paves the way for disease modeling of mitochondrial genetic disorders in cell lines and animals and also for the treatment of these diseases in the future. Bacterial cytidine deaminase DddA-derived cytosine base editors (DdCBEs) enabling mtDNA editing, however, are largely limited to C-to-T conversions in the 5′-TC context (e.g., TC-to-TT conversions), suitable for generating merely 1/8 of all possible transition (purine-to-purine and pyrimidine-to-pyrimidine) mutations. Here, we present transcription-activator-like effector (TALE)-linked deaminases (TALEDs), composed of custom-designed TALE DNA-binding arrays, a catalytically impaired, full-length DddA variant or split DddA originated from Burkholderia cenocepacia, and an engineered deoxyadenosine deaminase derived from the E. coli TadA protein, which induce targeted A-to-G editing in human mitochondria. Custom-designed TALEDs were highly efficient in human cells, catalyzing A-to-G conversions at a total of 17 target sites in various mitochondrial genes with editing frequencies of up to 49%.

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