迈步进入新时代——线粒体基因编辑

有些实验用到限制性内切酶，有些实验用到聚合酶链式反应这个技术，有些实验用到基因编辑技术，而生命的蓝图，在CRISPR 基因编辑技术的成功应用后，变得更加美丽。一直向前走，越过活细胞全面基因编辑，越过个体全面基因编辑，回到线粒体基因组编辑，显得滞后。

线粒体，细胞的“能量工厂”，线粒体DNA的长度，刚好16569bp,拥有37个基因，编码13种蛋白,它们参与了细胞的能量代谢。由于线粒体在能量稳态中的重要作用，线粒体 DNA 中的点突变就可导致发育障碍、神经肌肉疾病、癌症进展等等多种严重疾病。目前 线粒体 DNA 中有90个已知的致病点突变，约5000人中就有1人患病。然而，由于靶向线粒体的递送方法的限制，使得现有的基因组编辑工具难以应用，例如基于 CRISPR 的基因编辑工具，因为 gRNA 无法有效导入线粒体，导致其无法编辑线粒体 DNA。此外，因为缺乏线粒体基因编辑工具，也导致了现在非常缺乏研究线粒体 DNA 突变的动物模型，这极大地限制了对线粒体遗传病的研究和治疗。因此，开发针对线粒体 DNA 的基因编辑工具一直是线粒体遗传学领域的长期目标。在线粒体 DNA 中精确诱导碱基突变，有助于解释这些突变在发病机制中的作用，也可作为相应的治疗方法。

2022年4月25日，韩国基础科学研究院金镇秀（Jin-Soo Kim）团队在 Cell 发表了题为：Targeted A-to-G base editing in human mitochondrial DNA with programmable deaminases 的研究论文。该研究开发了一种新型线粒体碱基编辑平台——转录激活因子样效应物连接的脱氨酶（TALED），实现了在线粒体中进行 A to G 的碱基转换，为基因编辑补上了最后一块缺失的拼图。大大扩展了当前对线粒体基因编辑的范围，不仅可以用于建立线粒体疾病模型，还可以用来治疗线粒体遗传疾病。