ZFN、CRISPR/Cas9和TALEN都被證明是有效的基因組編輯工具?，F(xiàn)在，科學家們利用簡單的核酸適體（aptamer）進一步提高了這些工具的性能。

鋅指核酸酶ZFN，類轉(zhuǎn)錄激活因子效應物核酸酶(TALEN)和最近大熱的CRISPR/Cas9系統(tǒng)，可以幫助研究者們進行位點特異性的基因組編輯。這些方法向基因組中引入位點特異性的雙鏈斷裂，然后利用寡核苷酸與目的位點的同源重組進行修復，從而實現(xiàn)對基因組特定位點的改變。目前，這類技術(shù)在基因分析中越來越重要，但同源重組的頻率較低，阻礙了這些技術(shù)在許多細胞類型中的應用。

美國喬治亞理工學院的副教授Francesca Storici與同事開發(fā)了一種由核酸適體引導的新基因打靶方法（AGT），這種方法能夠大大提高供體序列的同源重組率，文章發(fā)表在Nucleic Acids Research雜志上發(fā)。

“在減數(shù)分裂的過程中，兩個同源染色體之間的DNA重組率很高，因為它們聚集在一起。而有絲分裂細胞中，兩個姐妹染色單體的DNA重組也很有效，因為它們離得很近，” Storici解釋道。“我們希望利用核酸適體，將供體序列帶到目標序列附近的區(qū)域，在正確的位點促進重組事件的發(fā)生。”

為此，Storici的研究團隊構(gòu)建了一個雙功能的DNA寡核苷酸，這種寡核苷酸由供體序列和一個核酸適體組成。核酸適體是指能夠與目標分子（例如蛋白）高親和力結(jié)合的短核酸序列。如果核酸適體能夠結(jié)合基因組編輯位點附近的DNA結(jié)合蛋白，就可以將供體序列帶到需要編輯的基因組區(qū)域。

研究人員將歸位內(nèi)切酶（Homing Endonuclease）I-SceI的識別位點插入到酵母的TRP5基因中，將這種酶的切割位點作為基因編輯的目標。然后，他們選用了能夠結(jié)合I-SceI的核酸適體，構(gòu)建包含野生型TRP5的供體序列。

研究顯示，將這一序列轉(zhuǎn)染到酵母細胞中以后，TRP5基因的矯正率比對照組提高了32倍。隨后研究人員又在人類胚腎細胞中（HEK-293）進行了類似的實驗，結(jié)果核酸適體將基因矯正率提高了16倍。

下一步，Storici實驗室的研究人員將會繼續(xù)尋找親和力更高的DNA適體，并探索用RNA替代DNA構(gòu)建雙功能寡核苷酸的可能。“此前的研究顯示，RNA有修復DNA斷裂和傳遞遺傳信息到染色體DNA的能力，這意味著RNA肯定也可以作為一種供體分子，”Storici說。使用和調(diào)控RNA適體，可以進一步提高基因打靶的效率，拓寬這種方法的應用范圍。