结合 AI 人工智能与 CRISPR 基因编辑技术，调控表观遗传学的基因表现！

美国西雅图的华盛顿大学医学院（University of Washington School of Medicine）日前刊登于 Cell Reports 上的文献指出，透过结合 CRISPR 科技与人工智能（AI）所设计出的蛋白质，可选择性调控单一基因的活性。研究中也应用新技术于细胞分化的关键蛋白上，成功诱导干细胞分化。

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利用 AI 设计新蛋白，再结合 CRISPR 技术调控基因表现

研究团队首先利用 AI 技术设计一蛋白分子 EED binder（EB），再将其与 CRISPR 基因编辑技术的 Cas9 蛋白融合，形成 EBdCas9（EB dead Cas9）。EBdCas9 能精确的指出基因组的上位置，让科学家可在 RNA 上的特定位点进行基因的切割与剪接。

新技术能在不改变基因组 DNA 序列的前提下，透过标靶化学修饰来调控染色体中的基因与活性，帮助科学家更完整地了解整个基因体在正常细胞中生长、发育、老化，甚至是致癌等疾病的进程。由于这些调控并不是在基因中（in），而是在基因上（above），故此基因修饰法又称为表观遗传学（epigenetic）。而调节基因活性的化学修饰则称为表观遗传学标记因子（epigenetic marker）。

应用新技术至细胞分化关键蛋白 PRC2

本研究中专注于复合蛋白 PRC2 的研究，因其在胚胎细胞分化成各种细胞类型、形成组织与器官的发育过程中，都扮演着关键的角色。根据文献指出，研究团队不需用到生长因子或其他基因活化剂，成功利用新蛋白 EBdCas9 选择性抑制 PRC2 的四种不同基因以调控细胞分化情形，并诱导多功能干细胞分化为胎盘细胞。

本研究的通讯作者 Hannele Ruohola-Baker 教授表示：“结合 AI 所设计的蛋白与 CRISPR 技术，我们可以精确地利用表观遗传学调控基因表现。而未来这也将可以开发成 21 世纪的新兴疗法。”