Nat Genet：揭開困擾科學界50年的奧秘

來源：作者：人氣：-發表時間：2018-04-04 09:30:00【大中小】

近日，一項刊登在國際雜志Nature Genetics上的研究報告中，來自澳大利亞新南威爾士大學的研究人員通過研究利用CRISPR基因編輯技術成功將有益的天然突變引入到了血細胞中，從而就能增強血細胞和胎兒血紅蛋白的產生，相關研究或能幫助研究人員開發治療鐮狀細胞貧血和其它血液障礙的新型療法。

【澳大利亞新南威爾士大學 Merlin Crossley教授】
圖片來源：UNSW

這項研究中，研究人員解開了困擾科學家們50年的秘密，即一小部分人群機體中所攜帶的特殊突變如何運作來改變人類機體基因的表達。研究者Crossley說道，這種有益的突變是有機的，其不會向細胞中引入新的DNA，這種良性的突變對多種血液疾病患者是非常有益的。地中海貧血或鐮狀細胞貧血的患者機體的血紅蛋白常常會出現缺陷，這種關鍵的分子能夠在肺部“拾起”氧氣分子并且其運輸到機體其它器官組織中，上述疾病患者通常需要終生進行輸血或藥物治療。

然而，有些血液障礙患者的疾病癥狀相對較輕，因為其所攜帶的突變能夠開啟產生胎兒血紅蛋白的基因的表達，從而就能夠補償受損的成人血紅蛋白。胎兒血紅蛋白基因的表達在個體出生后就會沉默，研究人員一直想知道該基因的表達是如何被關閉的，通過研究后，研究人員發現了兩種名為BCL11A和ZBTB7A的基因，其能夠通過直接結合的作用來關閉胎兒血紅蛋白的功能，而且研究人員引入的有益突變也能通過干擾這兩個基因的結合位點來發揮作用。

這項研究不僅有助于科學家們了解這些基因被調控的分子機制，同時研究人員還能夠將研究重點轉移到利用CRISPR來靶向作用基因組中的一些精確位點，從而開發出治療這些遺傳性疾病的新型療法。這項研究中，研究者表示，能夠關閉胎兒血紅蛋白基因表達的BCL11A基因能夠直接與胎兒血紅蛋白的基因結合；隨后研究人員鑒別出了第二個抑制基因—ZBTB7A。

研究者Lu Yang博士說道，我們設計出了一種新方法，其能首次促進可視化蛋白與胎兒血紅蛋白基因相結合，鐮狀細胞貧血和β地中海貧血是世界上最常見的單基因遺傳病，其影響著數百萬人的健康，這些疾病在一些瘧疾存在的地區尤為流行，比如東南亞、中國南方地區和印度、非洲等。后期研究中，研究人員還將通過更為深入的研究來開發治療常見血液疾病的多種新型療法。

文章來源

Gabriella E. Martyn, Beeke Wienert, Lu Yang, Manan Shah, et al. Natural regulatory mutations elevate the fetal globin gene via disruption of BCL11A or ZBTB7A binding. Nature Genetics (2018) doi:10.1038/s41588-018-0085-0