用合理设计的 R2 反转座子在哺乳动物细胞中进行全 RNA 介导的定向基因整合

2024年7月1日《Cell》发表一项研究：下一代基因添加技术迫切需要全 RNA 介导的靶向基因整合方法，这种方法具有免疫原性低、可通过非病毒载体有效传递、随机诱变风险低等特点。 天然存在的 R2 反转座子因其特异性位点整合特征而在这方面大有可为。 在这里，我们系统地分析了 R2 基因的生物多样性，并筛选了几种能够在哺乳动物细胞中插入全长基因的 R2 同源物。 通过结合供体 RNA 和蛋白质工程，我们获得了强大的 R2 系统基因整合效率。 重要的是，全 RNA 给药的工程化 R2 系统显示出有效的整合活性，在小鼠胚胎中的整合效率超过 60%。 无偏高通量测序表明，工程化 R2 系统具有很高的靶向整合特异性（99%）。 总之，我们的研究为基于 "打了就跑"（hit-and-run）靶向 DNA 整合的应用提供了工程化 R2 工具，并为进一步优化逆转录转座子系统提供了启示。