文章核心观点 - 北京大学伊成器团队开发了一种名为AIM的可调节RNA信息操纵平台，该平台突破了现有RNA碱基编辑工具“单点编辑”的限制，实现了在特定RNA区域内对不同数量、多种类型碱基的可控与精准操纵，为RNA功能研究与疾病干预提供了强大的底层技术支撑 [2][3] 技术平台构成与原理 - AIM平台由三个核心元件构成：负责RNA靶向的dCas13蛋白、经过理性设计的单链RNA脱氨酶TadA，以及一种特殊设计的可成环向导RNA [5] - LF-gRNA能够在目标RNA上诱导形成一个局部单链的“环区”，使碱基暴露成为脱氨酶有效底物，同时环区两侧的双链结构可阻止非目标位点编辑 [5][6] - 通过改变LF-gRNA诱导的单链环区的大小，可以实现对RNA编辑窗口尺寸的灵活且可控调节，从而在特定区域内实现对多个碱基的精准编辑 [6] 编辑功能拓展 - 研究团队对脱氨酶TadA进行蛋白质理性设计与功能重塑，构建了三类具有不同功能的AIM系统 [8] - AIM-A/AIM-Amax可实现精准高效的A-to-I编辑 [8] - AIM-C/AIM-Cmax可实现纯净的C-to-U编辑 [8] - AIM-A&C/AIM-A&Cmax可在同一RNA分子中同时实现A与C的编辑 [8] - 通过设计不同TadA变体，AIM从单一编辑模式拓展为具备多种编辑功能的平台，能够覆盖更加多样化的RNA调控需求 [8] 应用潜力展示 - AIM的多位点编辑能力在提前终止密码子UAA的通读中展现出独特优势，成功在同一密码子内实现两个A碱基的同时编辑，从而在多个转录本上实现了UAA提前终止密码子的通读 [9] - 在囊性纤维化细胞模型以及杜氏肌营养不良小鼠模型中，检测到全长蛋白表达和功能恢复，展示了AIM平台在疾病治疗方面的应用潜力 [9] - 研究团队利用AIM在RNA水平对单个或相邻的关键磷酸化相关密码子进行改写，从而实现对蛋白质稳定性的调控，展示了其在操纵与蛋白翻译后修饰相关RNA信息方面的应用 [9] 安全性与特异性评估 - 全转录组分析结果表明，AIM在RNA层面的非靶向编辑事件处于较低水平，且不会对全局基因表达产生显著影响 [10] - 通过R-loop assay及靶向DNA扩增子深度测序分析发现，AIM在DNA层面的编辑水平与阴性对照无显著差异 [10] - 在细胞和动物模型中均未检测到AIM诱导的免疫激活反应，表明该平台具有较高的特异性和良好的安全性 [10] 未来展望 - 未来，AIM有望应用于RNA二级结构、翻译调控元件以及RNA–RNA或RNA–蛋白相互作用位点等功能元件的精准操纵，成为理解和重塑RNA功能的重要工具 [10]