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科学家们正在研究一种有前景的编辑工具，该工具针对的是“表观基因组” - 修饰基因功能的化合物。
表观遗传信息决定了我们的遗传密码是如何被阅读的。
该工具诱导向基因上的胞嘧啶 - 鸟嘌呤核苷酸序列添加甲基，其中缺乏该甲基导致基因表达异常1。
“重写表观遗传标记绝对是许多人都在寻求的能力，因为它将为我们提供另一种控制细胞命运的有效方法，”美国加利福尼亚大学药物化学副教授Bo Huang说。黄是独立于这项研究。
Huang解释说，正如其他实验室尝试使用基于核酸酶失活形式的Cas9蛋白来定位DNA的技术一样，这个实验室的方法只是取代DNA本身。“因为这种方法实际上是纯粹的DNA编辑，所以动物基因编辑的任何发展都同样有益于这种方法，”他补充道。
研究人员通过研究具有特别大量胞嘧啶 - 鸟嘌呤序列的基因的区域来开发该工具。与基因组中的大多数胞嘧啶 - 鸟嘌呤二核苷酸不同，这些称为CpG岛(CGI)的区域主要是未甲基化的。
该团队包括沙特阿拉伯国王阿卜杜拉科技大学的研究人员，他们希望了解如何保护CGI免受甲基化影响，以了解如何在目标CGI中诱导它。
通过在DNA修复基因中诱导甲基化，科学家模拟了癌症相关的表观突变 - 异常的基因表达模式 - 增加了对异常DNA甲基化与癌症相关的理解。
然后，他们利用这项技术来纠正源自Angelman综合征患者的干细胞中的异常DNA甲基化，这是一种具有严重发育迟缓的遗传性疾病。
“通过使用我们的技术，我们可以纠正患者特异性诱导多能干细胞(iPSCs)中的表观遗传性疾病，”Salk研究所美国基因表达实验室的Juan Carlos Izpisua Belmonte说。“表观基因组校正的iPSCs可能是细胞替代疗法的潜在细胞来源。”
他说，这些发现不仅为表观基因组编辑技术提供了新的见解，而且有助于了解高甲基化哺乳动物基因组中CpG岛如何保持未甲基化。
该团队表示，他们计划在活体动物模型中使用他们的工具，以更好地了解与DNA甲基化相关的生物过程。该研究的首席研究员莫莉也表示，他希望使用类似的工具来调节多能干细胞中基因表达水平的上升或下降，从而更好地“诱导”它们进入治疗上有用的细胞类型，如造血干细胞和红细胞。
“这项工作是开始诱导表观基因组变化的开始，但修改表观基因组与我们修改基因组的精确度相同仍然是我们无法实现的，”Jeanne F. Loring教授和中心主任评论说。斯克里普斯研究所的再生医学。
Loring没有参与这项研究，他说他们的方法是“聪明的”，但“在体内靶向基因组或表观基因组是一种完全不同于在培养细胞中这样做的挑战。对于人类医学来说，仍存在将诱导因子传递给正确细胞的问题。“
开罗的Pakinam Amer为本报告做出了贡献。
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