劍橋大學(xué) | “可編程分子剪刀”可能有助于抗擊COVID-19感染
指南者留學(xué)
2022-11-18 21:34:04
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<p><img src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1668778539161/1668778539161.jpg" width="808" height="394" /></p>
<p>酶是天然存在的生物催化劑,它能實(shí)現(xiàn)我們身體運(yùn)轉(zhuǎn)所需的化學(xué)轉(zhuǎn)化——從將遺傳密碼轉(zhuǎn)化為蛋白質(zhì),一直到消化食物。盡管大多數(shù)酶都是蛋白質(zhì),但其中一些關(guān)鍵反應(yīng)是由RNA (DNA的化學(xué)近親)催化的,RNA可以折疊成核糖酶。某些類型的核酶能夠靶向其他RNA分子中的特定序列并精確切割它們。</p>
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<p>2014年,亞歷克斯·泰勒博士和他的同事們發(fā)現(xiàn),被稱為XNA的人工遺傳物質(zhì)——換句話說(shuō),是自然界中不存在的RNA和DNA的合成化學(xué)替代品——可以用來(lái)創(chuàng)造世界上第一個(gè)全人工酶,泰勒將其命名為XNAzymes。</p>
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<p>一開(kāi)始,XNAzymes效率低下,需要不切實(shí)際的實(shí)驗(yàn)室條件才能發(fā)揮作用。然而,今年早些時(shí)候,他的實(shí)驗(yàn)室報(bào)告了新一代的XNAzymes,在細(xì)胞內(nèi)的條件下,它被改造得更加穩(wěn)定和高效。這些人工酶可以切割長(zhǎng)而復(fù)雜的RNA分子,而且非常精確,如果目標(biāo)序列僅因一個(gè)核苷酸(RNA的基本結(jié)構(gòu)單位)而不同,它們就會(huì)識(shí)別出不切割它。這意味著它們可以通過(guò)編程攻擊與癌癥或其他疾病有關(guān)的突變RNA,而不干擾正常RNA分子。</p>
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<p>現(xiàn)在,在今天發(fā)表在《自然通訊》上的研究中,泰勒和他在劍橋大學(xué)治療性免疫和傳染病研究所(CITIID)的團(tuán)隊(duì)報(bào)告了他們?nèi)绾问褂眠@種技術(shù)成功地“殺死”活的SARS-CoV-2病毒。</p>
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<p>劍橋大學(xué)圣約翰學(xué)院亨利·戴爾爵士研究員和附屬研究員泰勒說(shuō):“簡(jiǎn)單地說(shuō),XNAzymes是分子剪刀,它可以識(shí)別RNA中的特定序列,然后將其切割??茖W(xué)家們一公布SARS-CoV-2的RNA序列,我們就開(kāi)始掃描尋找我們的XNAzymes可以攻擊的序列。”</p>
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<p>雖然這些人工酶可以被編程來(lái)識(shí)別特定的RNA序列,但XNAzyme的催化核心——操作“剪刀”的機(jī)制——并沒(méi)有改變。這意味著創(chuàng)造新的XNAzymes可以在比通常開(kāi)發(fā)抗病毒藥物更短的時(shí)間內(nèi)完成。</p>
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<p>正如泰勒解釋的那樣:“這就像一把剪刀,整體設(shè)計(jì)保持不變,但你可以根據(jù)你想剪的材料改變刀片或手柄。這種方法的力量在于,即使在大流行開(kāi)始時(shí)我獨(dú)自在實(shí)驗(yàn)室工作,我也能夠在幾天內(nèi)生成和篩選少量這種XNAzymes。”</p>
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<p>然后,泰勒與尼古拉斯·馬西森博士合作,展示了他的XNAzymes對(duì)新冠病毒的活性,利用了CITIID最先進(jìn)的三級(jí)遏制實(shí)驗(yàn)室,這是國(guó)內(nèi)研究新冠病毒等高風(fēng)險(xiǎn)生物制劑的最大學(xué)術(shù)設(shè)施。</p>
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<p>Pehuén Pereyra Gerber博士在馬西森的實(shí)驗(yàn)室對(duì)SARS-CoV-2進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),他說(shuō):“這真的是令人鼓舞的,這是該領(lǐng)域的一個(gè)大目標(biāo),我們第一次真正讓它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)作為酶工作,并抑制活病毒的復(fù)制。”</p>
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<p>馬西森補(bǔ)充說(shuō):“我們所展示的是原理的證明,目前仍處于早期階段。然而,值得記住的是,輝瑞和Moderna公司非常成功的COVID-19疫苗本身就是基于合成RNA分子的,因此這是一個(gè)非常令人興奮和發(fā)展迅速的領(lǐng)域,具有巨大的潛力。”</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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