最新研究表明，通过持续进化的重组酶和首创编辑技术，可以实现大基因在哺乳动物细胞中的高效定点整合，这一方法显著提高了基因整合的可编程性、效率和特异性。
传统的哺乳动物基因组靶向整合方法通常面临可编程性低、效率低或特异性低等问题。此次研究通过改进的技术，成功克服了这些挑战。
研究团队提出了一种新的方法：利用噬菌体辅助连续进化技术增强首创编辑辅助定点整合（PASSIGE）。这一方法将首创编辑的可编程性与重组酶精确整合大于10千碱基的大DNA片段的能力相结合，取得了显著成果。
图源：Nature Biomedical Engineering（2024）DOI: 10.1038/s41551024012271
研究成果
1. 进化和工程化的Bxb1重组酶变体：
研究人员开发了进化的Bxb1（evoBxb1）和工程化的Bxb1（eeBxb1）重组酶变体。
在人类细胞系中，这些变体在预设的重组酶着陆位点上实现了高达60%的供体整合效率，是野生型Bxb1的3.2倍。
2. 单次转染实验的效率：
在安全位点和具有治疗意义的位点上，使用eeBxb1的PASSIGE方法实现了23%的平均目标基因整合效率，是野生型Bxb1的4.2倍。
在多个人类原代成纤维细胞位点上，整合效率超过了30%。
3. 性能比较：
与PASTE方法（即通过特异性靶向元件的可编程添加，利用首创编辑器融合重组酶）相比，使用evoBxb1或eeBxb1的PASSIGE方法平均分别提高了9.1倍和16倍。
此次研究展示了一种异常高效的哺乳动物细胞基因靶向整合方法，PASSIGE通过持续进化的重组酶，为大基因片段的精确整合提供了前所未有的效率和特异性。这一技术的突破，为基因治疗、功能基因组学和其他生物医学应用铺平了道路。
研究团队建议，未来的研究可以进一步优化重组酶变体和编辑策略，以提高不同细胞类型和目标位点的整合效率和特异性。这一方法的成功应用，将为基因编辑领域带来更多可能性，并推动生物医学研究的发展。
通过此次研究，科学家们展示了持续进化的重组酶和首创编辑技术在哺乳动物细胞基因整合中的巨大潜力。这一突破不仅为当前的基因编辑技术提供了新的基准，还为未来的研究和应用指明了方向，预示着更高效和精准的基因编辑时代的到来。
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