同源定向修复（HDR）是基因编辑中的一种关键机制，能够实现DNA双链断裂后的精确修复。然而，当前设计和化学修饰的ssDNA捐赠者在提高HDR效率方面表现仍不理想。尽管一些小分子和重组蛋白已被用于增强HDR效率，但如何进一步优化ssDNA捐赠者以提高基因编辑的精度和效率，仍然是一个亟待解决的问题。

本研究中，研究团队聚焦于DNA修复相关蛋白质的ssDNA结合序列，特别是RAD51蛋白。RAD51是参与DNA修复的关键蛋白质之一，其对ssDNA的结合能力对HDR过程至关重要。研究人员通过筛选偏向ssDNA的RAD51结合序列，将这些序列工程化，整合到ssDNA捐赠者中，形成了HDR增强模块。

这些模块化的ssDNA捐赠者展示出对RAD51的增强亲和力。当这些捐赠者与Cas9、nCas9和Cas12a等基因编辑工具结合使用时，在多个基因组位点和细胞类型中，HDR效率得到了显著提高。研究还将这些模块化ssDNA捐赠者与非同源末端连接（NHEJ）抑制剂或HDRobust策略结合使用，HDR效率最高可达到90.03%（中位数为74.81%）。

图源：Nat Commun（2024），DOI: 10.1038/s41467-024-50788-x

研究发现，整合RAD51优选序列的模块化ssDNA捐赠者显著提高了HDR效率。这一方法不依赖于化学修饰，提供了一种更加简洁而有效的策略，来提升ssDNA捐赠者在精准基因编辑中的表现。

此外，这些增强模块还显示了广泛的适用性，能够在不同的细胞类型和基因组位点中有效发挥作用，进一步证明了其在基因编辑中的巨大潜力。

这一研究为精准基因编辑领域带来了重要的进展，通过优化ssDNA捐赠者，显著提升了HDR的效率。这种新策略不仅简化了基因编辑过程，还提供了更高效、更安全的基因修复方法，特别是在治疗遗传性疾病和开发新型基因疗法方面，具有广泛的应用前景。

未来的研究可能会进一步优化这些HDR增强模块，探索其在更多基因编辑工具和生物系统中的应用。同时，这一研究成果也为开发新的基因编辑技术和治疗方法提供了宝贵的基础和思路。

声明：本网所有转载文章内容为了宣传行业动态所用，转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。