这种分子工具有望成为新的基因调控“秘密”

近几年来，环状单链DNA（Css DNA）由于其稳定性高、免疫原性弱、可编程性强，已成为医学合成生物学领域潜在的分子工具之一，如基因调节、细胞治疗等。

最近，中国科学院杭州医学研究所研究员宋杰团队针对之前开发的Css 1.0DNA调节器版本限制，Css研制成功。 DNA调节器2.0 版本，为基因调节领域合成生物学提供了创新的思路和方法。《科学进步》发表了相关成果。

宋杰团队一直专注于环状单链DNA的生物效应和基因治疗研究。他们的早期研究表明，Css DNA可以作为可编程的基因表达载体，抑制和重新激活哺乳动物细胞和无细胞蛋白质表达系统中的基因表达，从而成为基因调节领域的新力量。

Csss，团队研发的升级版。 DNA调节器主要解决了阻断链设计的限制。通过在阻断链的交联位置引入双链桥结构，他们不仅保证了Css。在不受序列限制的情况下，DNA表达的抑制使得触发输入链；同时使用ATP、RNasee1和APE1 H等内源性分子调节双链桥结构，实现哺乳动物细胞中Css的形成 DNA表达的精确基因调节，构建了基因电路，基于三输入和三输出，显示了基于Css的基础。多基因表达可编程调控策略，DNA内源性分子介导。

除基因表达调控外，美国工业界在基因编辑领域也有相关研究发现，与传统的双链DNA有关。（dsDNA）和线性单链 DNA（lssDNA）供体相比，Css DNA具有较高的同源重组修复效率、较高的特异性和较低的细胞毒性，其环状结构能抵抗核酸外切酶降解，能提高基因编辑的效率和稳定性；在疾病诊断和应用方面，Css 在核酸扩增诊断技术中，DNA也可以作为模板或引物，提高扩增效率和特异性，为临床诊断提供更有力的支持。

可见，Css DNA在基因表达调节、基因编辑、基因治疗和疾病诊断等关键环节的合成生物学中表现出巨大的研究和应用潜力。宋杰团队认为，在未来，Css DNA的研究需要多学科的知识和技术，如合理的结构和修饰、工程底盘元件的挖掘和优化、生物学的合成和改造，以及医学内源免疫和基因治疗，使其发展成为医学合成生物领域的重要分子工具。