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近日，MIT 麦戈文脑科学研究所和 MIT 与哈佛大学博德研究所的科学家们，在对自然多样性的广泛探索中，发现了具有拓展基因组编辑工具潜力的古老系统 ——TIGR（串联间隔引导 RNA）系统。相关研究成果发表于《科学》杂志。  此次研究由 MIT 的 James 和 Patricia Poitras 神经科学教授冯章带领。研究团队发现，TIGR 系统可被重新编程，以靶向任何感兴趣的 DNA 序列，且具有能作用于目标 DNA 的独特功能模块。与其他 RNA 引导系统如 CRISPR 相比，TIGR 系统非常紧凑，这在治疗应用中是一大显著优势。
此前，冯章团队已将细菌 CRISPR 系统改编为基因编辑工具，改变了现代生物学格局。在新研究中，为寻找新型可编程系统，团队从 CRISPR Cas9 蛋白结合其 RNA 引导物的结构特征入手，在数亿个已知或预测结构的生物蛋白中搜寻相似结构域。因搜寻到的蛋白数量众多且关系复杂，团队借助人工智能，最终发现了 TIGR - Tas 系统。 团队发现了超 2 万种不同的 Tas 蛋白，大多存在于感染细菌的病毒中。每个基因重复区域内的序列（TIGR 阵列）编码与蛋白 RNA 结合部分相互作用的 RNA 引导物。实验表明，部分 Tas 蛋白可被编程，在人类细胞中对 DNA 进行靶向切割。与 CRISPR 系统不同，TIGR Tas 蛋白无需 PAM 短基序即可靶向 DNA，理论上可靶向基因组中的任何位点。而且 TIGR 系统具有 “双引导系统”，能与 DNA 双螺旋的两条链相互作用，确保精准作用。同时，Tas 蛋白体积小巧，平均仅为 Cas9 的四分之一，更易递送，有望克服基因编辑工具治疗应用中的一大障碍。 目前，冯章团队正研究 TIGR 系统在病毒中的自然作用，以及如何将其应用于研究或治疗。他们已确定一种能在人类细胞中发挥作用的 Tas 蛋白的分子结构，并将以此提升其效率。 https://www./doi/10.1126/science.adv9789
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