DNA 절단 없이 A•T 쌍을 G•C 쌍으로 변경하는 프로그램 가능한 기술

지난 2016년에 David Liu와 공동연구원들은 DNA ‘염기 에디터’라는 기술을 개발하였는데, 이 기술은 이중 나선 손상을 유발하지 않고도 C•G 염기쌍을 T•A 염기쌍으로 교환하는 것이 가능하도록 하는 기술이다. 싸이티딘 디아미나아제(cytidine deaminase)를 이용하여 사이트 선택성을 가진 RNA 가이드 된 Cas9 복합체를 비활성화시키는 기술이 이용된다. 하지만, 이 시스템은 병원성을 가진 것으로 알려져 있는 단일 염기 다형성 가운데 절반은 수선하는 것이 불가능하다. 최근 David Liu와 공동연구원들은 차세대 지놈 염기 에디팅 기술을 발표하였는데, 이 기술에서는 A•T 염기쌍을 G•C 염기쌍으로 변환하는 것이 가능하였다. 세균의 아데노신 디아미나아제로 시작하여, RNA에 작용하는데, 7번의 선택과 정제를 거쳐 ABE7.10을 개발하였다. 이 효소는 불활성화된 RNA-가이드 된 Cas9 복합체에 결합하며, DNA를 기질로 사용하여, 전체 지놈 상에서의 수선 효율이 53% 정도인 것으로 확인되었으며, 매우 낮은 돌연변이 백그라운드를 가지는 것으로 확인되었다. 중요한 사실은 이 시스템이 질병과 연관된 단일 염기 다형성과 질병 억제 기능을 부여하는데 이용될 수 있을 것으로 보인다는 것이었다.