Genome Biology | 高冠军/张雪迪团队联合开发高效精准的染色体编辑新方法

染色体重排，包括易位、倒位和大片段缺失等，是许多遗传疾病和癌症的重要致病机制。然而，在体外模拟这些复杂的染色体重排事件始终面临着巨大挑战，尤其是在实现高效率和高精准度方面。传统的基因编辑方法（如非同源末端连接，NHEJ）在处理染色体断裂时效率较低且错误率较高，这限制了其在精准染色体重排工程中的应用。

近日，上海科技大学高冠军团队与苏州大学张雪迪团队合作，在Genome Biology杂志上在线发表了题为

Recruitment and rejoining of remote double-strand DNA breaks for enhanced and precise chromosome editing

为实现高效染色体重排，研究团队开发了一种基于同源重组（HR）的创新染色体重排策略——HRMR。通过引入同源供体模板，HRMR策略能够促进断裂染色体末端的靠近和精准修复，从而显著提升染色体重排的效率和准确度。实验结果表明，与传统NHEJ途径相比，HRMR策略能够将染色体重排效率提高约80倍，其中超过95%的重排事件通过同源重组完成，显示出极高的精准度。

研究团队在多种人类细胞系中验证了HRMR策略的有效性，包括HEK293T细胞、HeLa细胞和人类胚胎干细胞（hESCs）。在这些细胞系中，HRMR策略均表现出显著的效率提升，尤其是在模拟病理相关染色体重排（如费城染色体易位 BCR/ABL1）时，HRMR效率比传统NHEJ途径高出20倍以上。此外，研究团队通过优化供体模板设计、引入核定位信号以及抑制NHEJ关键因子，进一步提高了HRMR的效率和精准度。

HRMR介导的染色体易位

HRMR策略的开发为染色体层面的基因组编辑提供了一种全新的解决方案，不仅加深了对染色体重排机制的理解，还在效率和精准度上实现了突破性提升。这一创新技术的成功应用将极大推动遗传病和癌症的机制研究，为疾病模型的构建、基因组进化的探索以及致病性染色体异常的治疗提供了新的可能性。总之， HRMR策略的开发标志着基因编辑技术在染色体水平迈出了重要一步，为遗传性疾病和癌症的治疗带来了新的希望。

上海科技大学博士生王明耀、硕士毕业生付鹏冲、硕士生陈梓恒、博士毕业生王向南为该文共同第一作者。上海科技大学生命学院高冠军和苏州大学基础医学院张雪迪为本文共同通讯作者。

原文链接：
https://doi.org/10.1186/s13059-025-03523-8

制版人： 十一

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