多路复用正交基因编辑器（MOBE）系统的开发

以下是《Nature Biotechnology》上发表名为”Multiplexed Orthogonal Base Editor (MOBE) Systems Development（多路复用正交基因编辑器（MOBE）系统的开发）”的学术报告的全文：

近年来，随着基因编辑工具的快速发展，特别是CRISPR-Cas9系统的引入，使得精确修饰特定DNA序列成为可能。当前，引入单碱基变异（Single-Nucleotide Variants，SNVs）作为研究基因功能和疾病关联性的有力工具，尤其在精准医学领域显得尤为重要。现有基因编辑工具在指向性编辑方面已展现出显著效能，但在同时引入多个点突变时常遇到问题，此时需要借助多路复用编辑系统来提升效率。

Quinn T. Cowan、Sifeng Gu、Wanjun Gu、Brodie L. Ranzau、Tatum S. Simonson与Alexis C. Komor等人的研究团队，在《Nature Biotechnology》期刊上发表了一项创新研究。该研究团队来自于加州大学圣地亚哥分校（University of California San Diego），他们成功开发了一套多路复用正交基因编辑器（MOBE）系统，用于在DNA相同链上实现精确的共存编辑。

MOBE系统运用RNA适体蛋白质系统对导向RNA进行正交复用，解决了现有基因编辑系统中的RNA导向互作问题，提高了编辑特异性与效率。研究中，通过对两种主要的碱基编辑器——脱氨酶（如胞嘧啶BE和腺嘌呤BE）进行挑选与优化，最终建立了四种不同的MOBE系统，这些系统在无需富集或筛选策略的情况下可以在人类细胞中实现高达7.1%的精确共存编辑率。运用荧光富集策略，共存编辑率可提高至24.8%。

在该研究中，运用RNA适体和蛋白质（coat protein）互作，直接招募DNA修饰酶到所需的导向RNA上，从而实现了在严格的正交性控制下进行准确的多点碱基转换。拓展使用PAM（Protospacer Adjacent Motif）及高保真Cas9变体等独特手法，MOBE系统在细胞类型的适用性、靶向范围的扩大及编辑质量的提高等方面均展现出可观的潜力。这一研究成果有力推进了多点SNV模型构建在人类疾病中的应用，尤其对多基因疾病的分子机制研究以及未知变异的功能解析提供了新的思路与工具。

此外，基于这一编辑系统开发成功，研究团队对正交性进行评估后发现，与传统非正交系统相比，MOBE系统显示出平均19倍的正交性提升。同时，新工具还代表了一种模块化设计，可方便地与其他CRISPR-Cas9变体（如ncas9-ng, ncas9-spry或hifi-ncas9）配合使用，并展现出与其母组件相比更低的非靶的DNA和RNA编辑活动。

通过在多个细胞类型中验证了其适用性与效率，包括hela细胞和sh-sy5y细胞，MOBE系统不仅在基因编辑技术上取得了重要突破，在实现基因组项目多目标、高效、低代价的编辑上也具有广阔的应用前景，尤其是在复杂遗传疾病研究及基因治疗等基础与临床研究中，都有望带来重大贡献。

本研究的MOBE系统为实现多点碱基转换提供了一种有效工具，能够提高科研人员在复杂遗传背景下研究特定变异功能的能力。这一技术突破在精准医学、人工基因组设计以及基因治疗等领域均有极为广泛的应用潜力，并为未来相关技术的进一步改进与优化奠定了良好基础。