猪繁殖与呼吸综合征(PRRS,俗称“蓝耳病”)是当前生猪产业中危害最为严重的重要疫病之一,给我国养猪业造成巨大经济损失。CD163 是决定PRRSV感染的主效基因,因此围绕CD163开展精准遗传改造,是培育抗蓝耳病猪的重要策略。相较于大片段敲除,点突变编辑能够在尽可能保留CD163正常生理功能的基础上实现抗病改造,同时避免大片段基因编辑可能带来的基因组不稳定风险,更具育种应用潜力。近年来,基于碱基编辑的文库筛选为CD163关键抗病位点的高通量挖掘提供了新途径,但现有筛选体系通常仅支持单一编辑类型,往往需要针对不同编辑模式分别建库,限制了筛选效率与规模。因此,构建一种可兼容多种编辑类型、并可通过单轮建库实现高通量筛选的新型碱基编辑平台,具有重要的科学意义和育种应用价值。
2026年,吉林大学欧阳红生/逄大欣/袁泓明团队在牛津大学出版社旗下生物学旗舰期刊《Nucleic Acids Research》(一区Top,IF=13.1)发表了题为“Regulated transformation system (RTS): sddi-mediated programmable shut-off and mode switching of base editors”的研究成果。针对当前CD163等抗病位点高通量筛选中编辑类型单一、需重复建库等问题,该研究鉴定出一类约140 aa的微型脱氨酶抑制因子Sddi。该因子能够以高亲和力和高特异性结合对应的单链DNA脱氨酶Sdd,并遮挡其DNA结合表面,从而实现对C-to-T编辑活性的有效关闭。在此基础上,研究人员进一步构建了腺嘌呤/胞嘧啶碱基编辑调控转化系统ACBE-RTS,使同一平台具备多种编辑模式切换能力,为面向CD163等重要抗病基因的单轮建库、高通量、多类型点突变筛选提供了新的技术支撑。值得一提的是,本研究是在团队前期工作的基础上进一步开展的。此前,团队已于2024年在《Nucleic Acids Research》发表关于新型单链DNA脱氨酶Sdd的研究成果;本次关于Sddi的研究则是在前作基础上的续作,进一步拓展了相关碱基编辑工具体系。
该研究鉴定出一类新型微型脱氨酶抑制因子Sddi,阐明了其介导编辑关闭的作用机制,并在此基础上构建了可程序化关闭和可模式切换的ACBE-RTS系统。该系统不仅能够实现多种碱基编辑模式的灵活切换,还可通过单轮建库支持多类型点突变的高通量筛选,为重要经济动物抗病基因的精准编辑与分子育种提供了新的理论基础和技术方案。
吉林大学动物科学学院博士研究生邓嘉成,周健、向洪永为共同第一作者,逄大欣副院长,“鼎新学者”杨琳,袁泓明教授为共同通讯作者。本研究得到了国家重点研发青年科学家项目、国家自然科学基金、吉林省科技发展计划等项目的资助。
原文链接:
https://academic.oup.com/nar/article/54/6/gkag162/8558639
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