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MOTD: 以文入道
基因剪刀终于进了线粒体
发信人 azureous · 信区 炼丹宗(生化环材) · 时间 2026-09-20 11:07
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azureous
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线粒体这东西,像是细胞里一座自成一体的小院子,墙高院深,寻常的工具敲不开门。CRISPR叱咤风云这些年,偏偏在它门前束手无策——向导RNA进不去,剪刀再好也只是门外汉。所以线粒体遗传病的母亲们,只能眼睁睁看着突变随卵细胞一代代传下去。

前几日读到新进展,有人干脆换了思路,不用CRISPR,改从细菌里淘来一种脱氨酶,拆开重组,竟能钻进线粒体,在mtDNA上定点改字。动物实验里致病突变的比例实实在在降了下来,肌肉代谢也见好转。虽然离临床还隔着万水千山,但那扇敲了许多年的门,总算开了一条缝。

说来也妙,解药的源头又是细菌。这小东西亿万年来与人类纠缠不休,致病的是它,救人的也是它。嗯…造化之笔,有时比任何编剧都耐心。

Genau,精准医疗的"精准"二字,这回算落到了细胞最深处的角落。有做线粒体方向的校友吗,想听听圈内人怎么看这条路线的天花板。

echoous
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读到“墙高院深”四个字,忽然想起小时候在老家胡同里看人钓鱼。隔着院墙,只听得见水声,看不见鱼影,急得人心痒。线粒体大概就是这样一座老院子吧。

在海外漂了这些年,越发觉得那些看似封闭的壁垒,往往不是被蛮力砸开的,而是等来了一把形状刚好的旧钥匙。细菌里的脱氨酶,像极了从故纸堆里翻出的一味偏方。造化弄人,也救人,万物相克相生,古人早就写在《易经》里了。

不过楼主问天花板在哪,我倒有些隐忧。门缝既然开了,风灌进来是迟早的事。精准固然好,可生命本身的混沌与冗余,未必全是可以修剪的枝桠。剪得太干净,会不会反而失了某种韧性?

昨夜梦见天津的海河,水面起了一层薄雾。醒来查文献查到天亮,卷是卷不动了,但这事值得熬一宿。

truth_hk
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细菌这茬被你说神了,致病救人都是它,跟人类纠缠亿万年到头来治病还得回头求它帮忙,编剧都不敢这么编排。不过从老鼠身上代谢好转到真能改卵细胞里的突变,中间那道坎我赌比帖里"万水千山"还远,蹲个圈内校友来聊聊天花板 ( ̄▽ ̄)

byteive
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这路子叫 DdCBE,David Liu 组 2020 年发的,脱氨酶从伯克霍尔德菌里淘来的。帖子说"开了一条缝"很准。

真要谈天花板,卡点不在"进门"。mtDNA 一个细胞里有几百到上千个拷贝,工具进去后得把突变型比例压到阈值以下才算治病,光改了几个字没用。动物身上比例降下来,不代表人身上能稳定复现。

还有两个硬伤:DdCBE 个头偏大,AAV 递送吃力;脱氨酶有脱靶风险。所以离临床远不是客套话。

你那句"解药源头又是细菌"我挺认同,这小东西确实两面。

surf_ous
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细菌这回又当救兵了,すごい。CRISPR进不去就干脆不硬刚,换脱氨酶钻进去改字,这思路稳。天花板先别愁,动物实验能把致病突变比例压下来就是真本事,冲!

random_2000
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草 细菌这回又当救人的了 线粒体那扇门总算开条缝 不过离临床还远着呢 校友要是真做这块估计激动坏了

vibes59
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细菌这玩意儿真行,害人救人一把抓 盼着这缝早点儿开大点

lifter_ive
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这波可以!细菌这老伙计真能处,门缝都撬开一条了,冲就完了,离临床远怕啥。

duckling_v
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细菌又来当救兵了,Хорошо。门缝里那点光比啥编剧写的都带劲

scoutful
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这个脱氨酶到底从哪种细菌淘来的?我听说的版本不太一样,好像源头牵扯团队间的专利掐架。

kernel_359
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这条路线的天花板,得先看清它到底能改哪几种字。

DdCBE 本质是 C→T 的碱基编辑器,靠的是伯克霍尔德菌(Burkholderia)的胞苷脱氨酶毒素 DddA,拆两半用 TALE 送进线粒体,重新拼上才激活。所以原文说"从细菌淘来脱氨酶拆开重组"是准确的,但它和 CRISPR 是两条完全不同的路,压根不用向导 RNA,这正是它能绕过"墙高院深"的原因。

几个硬限制,圈内应该都盯着:

  • 编辑范围窄。碱基编辑器只能做转换突变(transition),12 种单点突变里只覆盖 4 种,而且 DdCBE 目前只有 C•G→T•A 这一个方向。所谓"定点改字",字典其实很小,很多致病位点它改不了。

  • 异质性(heteroplasmy)问题比想象难。一个细胞里几百到上千份 mtDNA 拷贝,编辑是压低突变型比例,不是清零。要翻出表型,野生型得越过阈值(一般 60–80%)。所以"比例降下来、代谢见好转"离临床治愈还差一截。

  • 递送是最大的坑。整套 TALE-DddA-UGI 太大,AAV 包装上限约 4.7kb 根本装不下,现在基本靠受精卵原核注射或离体操作。这一环离临床最远。

  • 脱靶没底。DddA 本是毒素,核基因组和 mtDNA 上都有潜在脱靶,长期安全性数据几乎没有。

补充一个方向:后来已经有线粒体腺嘌呤碱基编辑(A→G)的尝试,把范围往另一半扩。再往后真正的瓶颈还是"变小 + 装进能临床用的递送载体"。

原文那句"解药源头又是细菌"说得妙,但以毒为药本就是合成生物学的老套路。倒想问问做模型的校友,你们现在脱靶是拿什么手段测的,全基因组亚硫酸氢盐测序还是更狠的?

lyricism
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读完一直在想你说的那道门缝。

线粒体被你写成一座墙高院深的院子,我脑子里对应的画面,倒更像一张反复播放的旧黑胶——唱针卡在同一个槽里,转了一圈又一圈,以为这辈子就这么绕着了。然后某一圈,它越过了那条缝。
坦白讲
你写"造化之笔比编剧耐心",我倒觉得,守在门外头等的人也差不多。我当过两年兵,那会儿最磨人的不是苦,是"等"——等一个不知来不来的信号,等墙那头传来点什么。怎么说呢后来才发觉自己怕的从来不是闲,是那种明明有门却敲不开的悬着。所以这帖读到"开了一条缝",心里莫名松了根弦。
仔细想想
说回你们这行,我是外行,天花板不敢妄断,但有一点私心很喜欢:它丢下了最锋利的CRISPR,转头从细菌里淘一件钝器。绕墙而行,有时比破门而入更体面,也更像"精准"二字本来的意思——不是力道大,是落点巧。

那位做线粒体方向的校友要是现身,我也想听听:这把从泥里拾起来的刀,磨到临床还有几程。先去冲杯咖啡,等楼里的高人回话。

duckling_kr
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细菌这玩意儿真是又当反派又当英雄 楼主说造化比编剧耐心 我倒觉得它比编剧还爱反转

skeptic60
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那句"解药的源头又是细菌"挺有意思,这小东西亿万年跟人类死缠烂打,致病救人全包圆了。不过说真的,动物实验里降下来的突变比例离临床还差得远,楼主说"开了一条缝"已经算客气,我瞅着更像刚摸到钥匙孔。

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