過去當Schraga Schwartz博士告訴人們他研究的是RNA修飾時，大多數的人對此都沒什麼概念。然而現在不一樣了，基於化學修飾之RNA分子的COVID-19疫苗讓RNA成為全球現下的流行語。仰賴RNA修飾的技術在未來也不將僅侷限於疫苗的範圍，更被冀望在各式疾病之治療藥物的研發中扮演重要角色。以色列魏茲曼科學研究所分子遺傳學系Schwartz博士及其團隊在最近的一項研究中，發現了一種自然發生RNA編輯的關鍵機制。這一發現可能在未來被運用在治療遺傳性疾病上。
Schwartz團隊的目標是研究RNA分子的自然編輯，在其過程中部分部分腺苷(A)會被轉換成肌苷(I)，肌苷(I)帶有DNA鹼基鳥苷(G) 的遺傳訊息。研究生Anna Uzonyi主導的研究發現了一個自然機制，可擴大人們對於RNA修飾的基本認識。這樣的機制有望被用來修正遺傳性疾病中一種常見的突變，即腺苷(A)出現在DNA序列上本來該是鳥苷(G)的地方，這類疾病包括囊狀纖維化、范可尼氏貧血、遺傳性血栓好發症、α-1抗胰蛋白酶缺乏症。Schwartz指出，團隊的發現讓人們有望能通過自然存在於細胞內的編輯機制來修正鳥苷(G)突變為腺苷(A)的問題，而不需用到外來分子編輯機制，例如CRISPR。
RNA分子的結構與DNA相似，都是四個鹼基不同的排列組合，但不同於DNA的是RNA的壽命有限，且在大多數情況下由單股組成，而DNA則是雙股螺旋。然而，部分RNA確含有雙股結構，而且這些分子偶爾會被ADAR (RNA腺苷脫氨酶)修飾，將部分腺苷(A)轉換為肌苷(I)。這樣的修飾是RNA例行保養的一部分，目的可能是為了標示細胞自身不具危險性的雙股RNA，以便區別病毒的雙股RNA。
Schwartz的團隊希望釐清ADAR選擇目標的方式，因為雙股RNA中只有一小部分的腺苷(A)會受到編輯。為此，研究人員合成了兩千多種雙股的RNA變異株，每種變異株約為300個鹼基長，不同變異株之間經由突變製造細微且系統性的結構差異。研究人員將這些合成的變異株植入人體細胞內，等待幾個小時讓ADAR發揮其作用，然後研究ADAR所帶來的變化。
研究發現了一個驚人的規律性。在每一個前述的兩千條RNA中，ADAR總是在改變雙股結構之突變的前方35鹼基對的位置以肌苷(I)取代腺苷(A)，而且此置換會對稱地發生在雙股上。此外，這樣的修正會在整個RNA分子中以35個鹼基對的固定間隔重複發生。這樣的規律性可藉由RNA編輯修正細胞的基因體:也許可以在距離待修正處(即鳥苷(G)變為腺苷(A)的突變處)35個鹼基對的地方引入結構中斷，以加強所需基因編輯。事實上，研究人員已展示了此方法，他們在距離要讓腺苷(A)轉為鳥苷(G)之處35個鹼基對的地方引入結構中斷，其標靶位點編輯的發生是現有RNA技術的三倍。
Uzonyi指出，RNA編輯相較於藥物治療的優勢是它可以直接影響基因體，由於RNA分子壽命短，任何由其引入的變化也會是短暫的。即使這代表RNA編輯需要重複進行，但很可能還是會比在DNA進行永久性的改變來得安全。
資料來源：https://wis-wander.weizmann.ac.il/life-sciences/cracking-code-natural-rna-editor
