多伦多大学的研究人员利用一种名为CRISPR的细菌免疫防御系统来高效、精确地控制RNA剪接过程。该技术为新应用打开了大门，包括系统地探究基因部分的功能以及纠正导致多种疾病和病症的剪接缺陷。

研究人员开发出RNA靶向技术可精确操纵人类基因的部分

“几乎所有人类基因都会产生经过剪接过程的RNA转录本，其中编码片段(称为外显子)被连接在一起，而非编码片段(称为内含子)被移除并且通常会降解，”该研究的第一作者、分子遗传学博士生JackDaiyangLi说道，他在多伦多大学唐纳利细胞和生物分子研究中心的BenjaminBlencowe和MikkoTaipale实验室工作。

外显子可以进行选择性剪接，从而使大约20,000个编码蛋白质的人类基因的调控和功能变得极其多样化，从而允许不同类型的细胞发育和功能特化。

然而，大多数外显子或内含子的功能尚不清楚，正常的可变剪接模式失调是各种疾病(如癌症和脑部疾病)的常见原因或诱因。然而，现有的方法还缺乏精确、有效地操纵剪接的方法。

在这项新研究中，一种催化失活的RNA靶向CRISPR蛋白(称为dCasRx)与300多个剪接因子结合，形成了一种融合蛋白dCasRx-RBM25。这种蛋白能够以高效且有针对性的方式激活或抑制替代外显子。

李教授说：“我们的新效应蛋白激活了约90%的测试目标外显子的选择性剪接。重要的是，它能够同时激活和抑制不同的外显子，以检查它们的综合功能。”

这种多层次的操作将有利于对基因剪接变体之间的功能相互作用进行实验测试，以确定它们在关键发育和疾病过程中的综合作用。

“我们的新工具可以实现广泛的应用，从研究基因功能和调控，到潜在地纠正人类疾病中的剪接缺陷，”这项研究的首席研究员、加拿大RNA生物学和基因组学研究主席、班伯里医学研究主席以及唐纳利中心和特默蒂医学院分子遗传学教授Blencowe说道。

“我们开发出了一种多功能的工程剪接因子，其在选择性外显子的靶向控制方面优于其他可用工具，”Taipale说道，他也是这项研究的首席研究员、加拿大功能蛋白质组学和蛋白质稳态研究主席、安妮和马克斯·塔南鲍姆分子医学主席以及唐纳利中心和Temerty医学院分子遗传学副教授。

“同样值得注意的是，目标外显子会受到这种剪接因子的极高特异性干扰，这减轻了对可能出现的脱靶效应的担忧。”

研究人员现在掌握了一种工具，可以系统地筛选替代外显子，以确定它们在细胞存活、细胞类型特异性和基因表达中的作用。

在临床上，该剪接工具有可能用于治疗多种人类疾病，如自闭症和癌症，因为这些疾病中的剪接经常被破坏。