領(lǐng) 取“CRISPR是一項(xiàng)了不起的技術(shù)，但我們看到的是，有時(shí)切割中存在小缺陷，導(dǎo)致DNA序列發(fā)生小而不必要的變化。通過開發(fā)一種更小、更精確的堿基編輯工具，科學(xué)家們?cè)絹碓浇咏軌蚣m正導(dǎo)致疾病的基因錯(cuò)誤，并有可能開發(fā)出更好的治療方案，甚至可能治愈各種遺傳疾病?！?/div>

人工智能導(dǎo)致了一種更精確的基因編輯工具的發(fā)現(xiàn)

蛋白質(zhì)在三維(3D)結(jié)構(gòu)中執(zhí)行功能。奧爾胡斯的科學(xué)家們使用人工智能(AI)，在這種情況下被稱為AlphaFold2，來預(yù)測(cè)3D蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)數(shù)百種脫氨酶樣蛋白質(zhì)，這是一組能夠修改DNA中被稱為核苷酸的構(gòu)建塊的酶。

Yonglun Luo教授說，脫氨酶樣蛋白質(zhì)通常被用于一種更精確的基因編輯技術(shù)，即堿基編輯，這是研究人員在該項(xiàng)目中特別關(guān)注的。

簡(jiǎn)而言之，堿基編輯可以解釋為修復(fù)我們遺傳密碼中的拼寫錯(cuò)誤的一種方法。我們的DNA是由四個(gè)叫做核苷酸的積木組成的，有時(shí)一個(gè)不正確的核苷酸就會(huì)導(dǎo)致一種遺傳疾病。堿基編輯旨在通過將錯(cuò)誤的核苷酸改變?yōu)檎_的核苷酸來糾正這些特定的錯(cuò)誤?！?/p>

通過發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)一個(gè)更小版本的脫氨酶蛋白，科學(xué)家們現(xiàn)在有了一個(gè)更精確、更強(qiáng)大的基因編輯工具。

Yonglun Luo教授說:“這代表了蛋白質(zhì)工程領(lǐng)域的一個(gè)突破，為設(shè)計(jì)和操縱各種應(yīng)用的蛋白質(zhì)開辟了新的可能性。”

是否也能帶來更強(qiáng)的作物

蛋白質(zhì)工程方面的突破也可能有利于農(nóng)民解決他們面臨的挑戰(zhàn)。農(nóng)作物很容易受到病蟲害和其他環(huán)境條件的影響，農(nóng)民們一直在努力尋找保護(hù)農(nóng)作物免受這些因素影響的方法。Yonglun Luo教授解釋說，這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)也可能對(duì)農(nóng)業(yè)部門產(chǎn)生重大影響:“在這項(xiàng)研究中，我們還首次在大豆中實(shí)現(xiàn)了有效的堿基編輯。這為大豆植物的基因改造和作物改良開辟了可能性，如果成功的話，可能會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)部門產(chǎn)生重大影響，使植物更有彈性和更強(qiáng)壯?！?/p>

Yonglun Luo教授說，可能還有更多的東西有待發(fā)現(xiàn)。

“我們基于人工智能的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)方法可以擴(kuò)展到發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)其他蛋白質(zhì)以進(jìn)行精確的基因組編輯。通過將這一策略應(yīng)用于不同的蛋白質(zhì)家族或特定的靶標(biāo)，研究人員可以發(fā)現(xiàn)新的特性和功能，這些特性和功能可以用于不同的領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)和生物技術(shù)。

Yonglun Luo教授和他的團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在希望通過后續(xù)研究來繼續(xù)這項(xiàng)研究，重點(diǎn)是評(píng)估他們的發(fā)現(xiàn)在不同疾病模型和人類細(xì)胞中的表現(xiàn)。希望是確定它在糾正致病突變和推進(jìn)精準(zhǔn)醫(yī)療方面的潛力。