AI导读：

韩国科学家研发出新型双模CRISPRa/i基因编辑系统，可同时激活与抑制基因，突破传统技术局限。该系统在大肠杆菌中展现卓越性能，提升目标蛋白表达量并抑制产量，为合成生物学、基因网络研究及生物技术产业提供强大工具。

　　韩国科学家开发出一种新型双模CRISPRa/i基因编辑系统，能同时“开启”和“关闭”不同基因，这一创新突破了现有CRISPR技术多局限于“关闭”基因的瓶颈，为基因编辑技术研究带来了全新视角。相关研究成果发表于新一期《核酸研究》杂志，标志着基因编辑领域的重要进展。

　　该研究由韩国科学技术院生物工程研究生院与韩国化学技术研究所合作完成。团队利用新系统，在大肠杆菌中实现了基因的同步激活与抑制。基因被激活时，蛋白质或其他物质的合成得到促进；反之则合成受限。大肠杆菌作为合成生物学中常用的“微生物工厂”，其结构简单、繁殖迅速的特点为实验提供了理想模型。

　　合成生物学的核心在于设计遗传通路，精准控制基因的“开”与“关”，如同电路开关般实现代谢途径的优化。团队开发的双模基因剪刀，正是实现这一目标的关键工具，为合成生物学发展注入了新动力。

　　传统CRISPR技术在基因抑制方面表现优异，但激活基因的能力有限，且作用依赖于特定的DNA识别序列——原间隔区邻近基序（PAM），识别范围较窄限制了可调控基因的数量。尽管CRISPR激活技术已在动植物等真核细胞中取得进展，但由于细菌转录机制不同，在细菌中的应用效果一直不理想。此次突破为细菌基因调控提供了新方案。

　　为突破这一局限，研究团队拓展了靶基因范围，并利用大肠杆菌自身蛋白显著提升了基因激活效率。最终，原本“偏重抑制”的基因剪刀升级为可同步调控“开/关”的双模系统，展现了基因编辑系统升级的巨大潜力。

　　在后续实验中，新系统展现出卓越性能。基因激活实验中，目标蛋白质表达量提升至4.9倍；抑制实验中，蛋白质产量下降83%。更令人瞩目的是，系统成功实现对两个基因的同步调控：一个基因活性提升8.6倍，另一个则被抑制90%，验证了其高效性与精准性。

　　团队表示，新型双模CRISPR系统为代谢途径优化、基因网络研究及细菌功能基因组学的发展提供了强大工具，有望促进高价值化合物、生物燃料及药品的高效生产，推动生物技术产业进步。

（文章来源：科技日报）