基因編輯新突破！科學家發現專攻單股DNA的「Ssn酵素家族」

還記得幾年前CRISPR技術橫空出世，為基因編輯領域帶來革命性變革嗎？如今，加拿大國立科學研究院（INRS）的Frédéric Veyrier教授團隊更進一步，在《自然通訊》期刊發表重大發現：他們成功鑑定出一種專門切割單股DNA的新型酵素家族「Ssn」，這項突破將為生物技術應用開創全新局面。

CRISPR技術源自細菌免疫系統，能精準切割雙股DNA，讓科學家得以修改動植物甚至人類的特定基因。這項技術已成為治療遺傳性和後天性疾病的重要工具。然而，單股DNA的編輯一直缺乏專用工具，直到Ssn酵素家族的發現才打破這個困境。

單股DNA雖然不如雙股DNA常見，但在某些病毒中相當普遍，並在細胞複製、修復等生物過程中扮演關鍵角色。此外，單股DNA也廣泛應用於定序、基因編輯、分子診斷和奈米技術等領域。Veyrier教授團隊首次在實驗室中證實，Ssn酵素家族能特異性識別並切割單股DNA的特定序列。

研究團隊首先在腦膜炎雙球菌中發現這種特殊酵素，它屬於GIY-YIG超家族的一員。這種酵素能識別基因組中反覆出現的特定序列，對細菌的自然轉化過程至關重要。「這種互動作用直接影響細菌基因組的動態變化，」專精於細菌基因組學與演化的Veyrier教授解釋道。

更令人振奮的是，研究人員還發現了數千種具有類似特性的酵素。共同第一作者Alex Rivera-Millot表示：「我們證實這些酵素都能識別並特異性切割各自的單股DNA序列，每種酵素都具有獨特的專一性。」

這項發現意義重大，不僅為DNA識別與交換提供了新工具，更為生物醫學領域開闢了嶄新應用前景。一方面，理解這種機制有助於更好地控制相關細菌及其引起的感染；另一方面，單股DNA特異性酵素的發現，讓科學家能開發更精準、高效的基因操作工具。

未來，這項技術可望應用於：提升基因編輯方法、改進DNA檢測技術、最佳化分子診斷流程等。這些酵素還能在病原體檢測、醫療與治療用途的基因操作等領域發揮作用。目前，這項研究成果已申請專利保護，為解決眾多健康問題帶來新希望。

這項研究由加拿大自然科學與工程研究委員會（NSERC）、加拿大衛生研究院（CIHR）和魁北克衛生研究基金會（FRQS）共同資助。