無義突變是發生在mRNA編碼區上的突變，在人類疾病相關的單堿基突變中占比約20%，會導緻提前終止密碼子（Premature Termination Codon，PTC）的産生，最終導緻蛋白産物截短和功能缺失。

2024年3月6日，北京大學伊成器課題組在Nature Biotechnology雜志在線發表“Near-cognate tRNAs increase the efficiency and precision of pseudouridine-mediated readthrough of premature termination codons”研究論文。該研究發現，通過過表達近同源tRNA（near-cognate tRNA），能夠影響假尿苷（Ψ）化PTC的翻譯過程，顯著提高RESTART系統的通讀效率及無義突變的修複精準性。這一工作是對課題組前期發展的RESTART技術（Mol Cell., 2023, 83, 139-155）的一次重要升級，該技術最近剛剛被Molecular Cell雜志評為2023年度最佳技術之一。在本工作中，研究人員在篩選PTC位點的所有近同源tRNA後，将提升效果最佳的近同源tRNA與現有編輯效率最高的RESTART v2系統（gsnoRNA+DKC1 iso3）組合，發展了RESTART v3系統（圖一），實現了平均~5倍的PTC通讀效率提升。RESTART v3系統在囊性纖維化（Cystic Fibrosis）和粘多糖症（Hurler Syndrome）的疾病細胞模型中有效地實現了無義突變的功能修複，且脫靶Ψ編輯不會引起RNA編碼信息及基因表達水平的變化，tRNA的過表達也不影響細胞整體tRNA表達水平。

圖一、RESTART v3技術示意圖

綜上所述，近同源tRNA的過表達顯著提高了RESTART系統的編輯效率及無義突變修複精準度，提升了RESTART系統在疾病治療中的應用潛力。利用近同源tRNA與PTC中Ψ的堿基配對特性，RESTART v3系統從mRNA層面上有效地拓展了RNA單堿基編輯類型，并且避免了脫靶修飾導緻的遺傳信息改變，為新型RNA堿基編輯器的發展提供了新的策略與方向。

beat365官方网站、核糖核酸北京研究中心伊成器教授為該論文的通訊作者，課題組博士研究生羅楠、博士後黃強、博士董利婷（已畢業）為共同第一作者。該工作得到北京市教委、科委、農業部和國家自然科學基金委等的資助。

全文鍊接： https://www.nature.com/articles/s41587-024-02165-8