基因編輯技術是麵向未來的關(guan) 鍵技術之一，能否擁有自主知識產(chan) 權的基因編輯技術，是這一領域國際競爭(zheng) 的核心。我國科學家在這一方向又建新功——中國科學院遺傳(chuan) 與(yu) 發育生物學研究所高彩霞研究組研發出一係列新的堿基編輯係統，是具有我國自主知識產(chan) 權的精準基因編輯技術，有望打破堿基編輯底層專(zhuan) 利壟斷，將幫助我國在未來的生物技術產(chan) 業(ye) 競爭(zheng) 中處於(yu) 有利地位。相關(guan) 研究成果27日在線發表於(yu) 國際學術期刊《細胞》。

　　蛋白質是生命活動的主要承擔者，對蛋白質進行功能聚類，是理解其參與(yu) 的生理過程、設計新型蛋白質等的重要手段。高彩霞介紹：“現有的方法主要基於(yu) 氨基酸一級序列的相似性對蛋白質進行聚類分析，並以此推斷其功能和演化關(guan) 係。然而，蛋白質功能由其三維空間結構所決(jue) 定，開發基於(yu) 三維結構的高通量蛋白質聚類方法，將為(wei) 蛋白質功能研究提供更直接、可靠的手段，並推動未知蛋白質的功能挖掘。”

　　“現有的堿基編輯係統在蛋白質研究上有很多局限，而且底層專(zhuan) 利由國外持有。”高彩霞說，“由於(yu) 脫氨酶是堿基編輯係統的核心元件，因此，我們(men) 將研究聚焦於(yu) 挖掘自主知識產(chan) 權的新型脫氨酶，以開發適用於(yu) 不同應用場景的新型堿基編輯工具。”

　　研究中，科研人員發現當蛋白集合的序列同源性較低且功能多樣時，相比於(yu) 傳(chuan) 統的基於(yu) 氨基酸一級序列的聚類方法，通過AI輔助的蛋白質結構聚類能夠得到更準確的結果。因此，該方法能為(wei) 蛋白質功能分析和挖掘提供一個(ge) 高效、可靠的新策略。

　　研究人員基於(yu) 進一步蛋白質結構聚類的結果，鑒定到全新的45個(ge) 單鏈胞嘧啶脫氨酶（Sdd）和13個(ge) 雙鏈胞嘧啶脫氨酶（Ddd），開發了一係列新型堿基編輯係統，並在動、植物細胞中進行了測試。結果表明，這一新型堿基編輯係統具有更高的編輯活性和編輯效率，突破了現有脫氨酶的應用瓶頸，展現出新型堿基編輯係統在醫學和農(nong) 業(ye) 方麵廣泛的應用前景。

　　有評論認為(wei) ，研究組創新性地運用AI輔助的大規模蛋白結構預測，建立起全新的基於(yu) 三級結構的高通量蛋白聚類方法，實現了脫氨酶功能結構的深入挖掘，鑒定到完全區別於(yu) 已知脫氨工具酶的全新底盤元件，並開發了一係列具有我國自主知識產(chan) 權的新型堿基編輯工具，為(wei) 蛋白功能分析、新功能元件挖掘提供了全新策略。（記者 齊芳）