多重正交塩基エディターシステムの開発
user: 以下は《Nature Biotechnology》上に発表された「Multiplexed Orthogonal Base Editor (MOBE) Systems Development（多重化正交ベースエディター（MOBE）システムの開発）」という学術報告の全文です。
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。
近年、遺伝子編集ツールの急速な発展、特にCRISPR-Cas9システムの導入により、特定のDNA配列を正確に修飾することが可能になりました。現在、単一塩基変異（Single-Nucleotide Variants、SNVs）の導入は、遺伝子機能および疾患関連性の研究のための強力なツールとして、特に精密医療の分野で重要性を増しています。既存の遺伝子編集ツールは指向性編集において顕著な効能を示していますが、複数の点変異を同時に導入する際には問題が発生することが多く、このような場合には多重化編集システムを使用して効率を向上させる必要があります。
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。
Quinn T. Cowan、Sifeng Gu、Wanjun Gu、Brodie L. Ranzau、Tatum S. Simonson、およびAlexis C. Komorなどの研究チームは、《Nature Biotechnology》誌に革新的な研究を発表しました。この研究チームはカリフォルニア大学サンディエゴ校（University of California San Diego）に所属し、彼らはDNAの同一鎖上で正確な共存編集を実現するための多重化正交遺伝子エディター（MOBE）システムを開発しました。
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%。
MOBEシステムはRNAアプタマータンパク質システムを使用してガイドRNAの正交多重化を行い、既存の遺伝子編集システムにおけるRNAガイド相互作用の問題を解決し、編集の特異性と効率を向上させました。研究では、2種類の主要な塩基エディターであるデアミナーゼ（例えばシトシンBEおよびアデニンBE）を選択し、最適化することで、最終的に4種類の異なるMOBEシステムを確立しました。これらのシステムは、富集やスクリーニング戦略を必要とせずにヒト細胞で最大7.1％の正確な共存編集率を実現しました。蛍光富集戦略を使用すると、共存編集率は24.8％に向上します。
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。
この研究では、RNAアプタマーとタンパク質（コートタンパク質）の相互作用を利用して、必要なガイドRNAにDNA修飾酵素を直接リクルートし、厳密な正交性制御下で正確な多点塩基変換を実現しました。PAM（Protospacer Adjacent Motif）および高忠実度Cas9変異体などの独自の手法を使用することで、MOBEシステムは細胞タイプの適用性、ターゲティング範囲の拡大、および編集品質の向上などの面で顕著な潜在能力を示しました。この研究成果は、多点SNVモデルの構築を人間の疾病において強力に推進し、特に多遺伝子疾患の分子機構研究および未知の変異の機能解析に新しいアイデアとツールを提供します。
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。
さらに、この編集システムの開発成功に基づき、研究チームは正交性を評価した結果、従来の非正交システムと比較してMOBEシステムは平均で19倍の正交性の向上を示しました。同時に、新しいツールはモジュール設計を代表し、他のCRISPR-Cas9変異体（例えばncas9-ng、ncas9-spry、またはhifi-ncas9）と簡単に組み合わせて使用することができ、その母コンポーネントと比較してオフターゲットのDNAおよびRNA編集活性が低いことも示しています。
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。
複数の細胞タイプ、包括hela細胞およびsh-sy5y細胞でその適用性と効率を検証することにより、MOBEシステムは遺伝子編集技術において重要なブレークスルーを達成しただけでなく、ゲノムプロジェクトの多目的、高効率、低コストの編集においても広範な応用前景を持ち、特に複雑な遺伝疾患研究および遺伝子治療などの基礎および臨床研究においても重要な貢献をもたらすことが期待されます。
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。
本研究のMOBEシステムは、多点塩基変換を実現するための有効なツールを提供し、複雑な遺伝的背景下で特定の変異機能を研究する科学者の能力を向上させることができます。この技術的ブレークスルーは、精密医療、人工ゲノム設計、および遺伝子治療などの分野で非常に広範な応用可能性を持ち、将来の関連技術のさらなる改良と最適化のための良好な基盤を築くものです。な遺伝的背景下で特定の変異の機能を研究する研究者の能力を向上させることができます。この技術的ブレークスルーは、精密医療、人工ゲノム設計、および遺伝子治療などの分野で非常に広範な応用可能性を持ち、将来の関連技術のさらなる改良および最適化のための良好な基盤を築きます。