綜合外媒報導,加拿大國立科學研究院(INRS)日前公布一項突破性研究,成功鑑定出一種可專一性切割單股DNA的新型酵素家族「Ssn」,為基因編輯技術打開嶄新大門。相關成果已於本月10日刊登於權威學術期刊《自然通訊》(Nature Communications),並進入專利申請階段。
基因編輯技術向來以CRISPR為主流,其能針對雙股DNA進行精準剪輯,惟其應用仍受侷限。INRS微生物演化專家維里耶教授(Frédéric Veyrier)領導的研究團隊,歷時三年深入研究腦膜炎雙球菌(Neisseria meningitidis)基因體後,成功發現屬於GIY-YIG超家族的Ssn內切酶,具備辨識特定6至8個鹼基序列並切割單股DNA的能力。
研究人員指出,單股DNA雖在遺傳物質中比例不高,但其在病毒結構、細胞複製與DNA修復過程中擔當重要角色,亦為分子診斷與基因定序技術的基礎。惟過去缺乏針對單股DNA的專一性剪切工具,該研究正好填補此項空白。研究共同第一作者里維拉-米洛博士(Dr. Alex Rivera-Millot)透露,團隊在多種細菌基因體中辨識出數千種Ssn酵素同源體,並證實其各自擁有獨特的序列識別與剪切特性。
科研團隊表示,Ssn酵素體積細小、具單股DNA專一性,有助減低誤傷雙股DNA的風險,同時更容易設計為細胞內的遞送工具。其多樣化的辨識能力,有望實現更客製化、更高精度的基因操作。該項研究或將革新基因編輯、DNA檢測與分子診斷技術,亦有潛力推動病原體偵測與奈米醫療材料的發展,對醫療與工業領域均具長遠影響。


