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港大研究結合人工智能與蛋白質工程技術 增強基因編輯效率

社會事

港大研究結合人工智能與蛋白質工程技術 增強基因編輯效率
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港大研究結合人工智能與蛋白質工程技術 增強基因編輯效率

2022年06月29日 17:01 最後更新:17:10

香港大學李嘉誠醫學院研究團隊發現更有效的 CRISPR-Cas9 變體,可應用於基因治療。是項研究將人工智能中的「機器學習」應用於大型蛋白質篩選,從有限的蛋白變體實驗數據,拓展出更龐大的虛擬數據作分析,令變體數據可增至原有的20倍,加快篩選的速度。團隊將此方法成功地應用於改良多個Cas9蛋白,並設計出具有增強基因編輯效率的新金黃葡萄球菌Cas9(SaCas9)的變體。相關研究成果現已在國際科學期刊《自然-通訊》,並就此提交專利申請。

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是項研究探索如何結合「機器學習」方法去進行多點突變的蛋白篩選,將結構導向的突變數據庫中的實證數據,再以「機器學習」方法進行虛擬篩選,以準確識別稀有和性能更好的變體,以作進一步的深入驗證。團隊亦根據早前發表的Cas9變體篩選之數據作為測試機器學習的框架,印證機器學習只需憑藉5%至20%的實驗數據,即可識別性能最佳的變體。

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挑選定點突變的位置均集中於Cas9蛋白內的間隔序列前體臨近基序(PAM)相互作用(PI)結構域和WED結構域,因為這兩個結構域靠近目標脫氧核醣核酸(DNA),及圍繞帶有PAM的DNA雙鏈體的位置。研究團隊將「機器學習」融合至高通量篩選平台,結合PI和WED結構域中的多點突變以設計活性更強的SaCas9蛋白。PAM對於Cas9的可編輯目標相當重要,透過減弱PAM與DNA之間的相互作用,從而減少PAM所帶來的編輯限制,這樣可以讓Cas9編輯更廣泛的基因目標,為了彌補與DNA之間被減弱的相互作用,需要同時於WED結構域加強與DNA的相互作用,以增強Cas9的編輯能力。

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在篩選和隨後的驗證中,研究人員辨別新的變體,包括當中名為KKH-SaCas9-plus的變體,它在特定基因組位點的活性增強高達33%。而蛋白質建模分析亦預測新改良的變體,有機會增加在WED和PI結構域與帶有PAM DNA雙鏈之間的新相互作用,這亦可解釋多點突變如何增強新變體的編輯效率。

結構導向設計一直主導著Cas9改良工程的領域,然而只探索少數位點、氨基酸殘基突變和多位點的組合突變。是項研究發現在結合「機器學習」到多點組合突變的篩選研究中,有助將實驗數據產出最大化,降低實驗的篩選時間和成本,並從更多的變體中尋找到更高效的變體KKH-SaCas9-plus。領導是項研究的港大醫學院生物醫學學院助理教授黃兆麟表示,這方法將加速Cas9蛋白的改良,使基因組編輯技術得以更有效地應用於治療遺傳疾病。

團隊發現更有效的 CRISPR-Cas9 變體,可應用於基因治療。港大圖片

團隊發現更有效的 CRISPR-Cas9 變體,可應用於基因治療。港大圖片

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港大經管學院首辦校友歡聚盛宴 逾600教授校友聚首

2024年03月19日 21:15 最後更新:22:14

港大經管學院首次校友歡聚盛宴於16日舉行,逾600名港大教授及校友聚首一堂,更邀得香港特別行政區政府財政司司長陳茂波擔任主禮嘉賓並發表主旨演講,以及多位政商界領袖出席。

活動當晚特設校友表演、拍賣會及抽獎等環節,讓在場嘉賓一同緬懷學生時代的點滴。明星校友分享環節則邀請了前11項香港游泳紀錄保持者方力申,分享自己於運動競賽及娛樂事業的心路歷程。

(左起)港大經管學院院長兼經濟學講座教授蔡洪濱;香港特別行政區政府財政司司長陳茂波及香港大學首席副校長、港大經管學院創始院長兼黃乾亨黃英豪政治經濟學教授王于漸。

(左起)港大經管學院院長兼經濟學講座教授蔡洪濱;香港特別行政區政府財政司司長陳茂波及香港大學首席副校長、港大經管學院創始院長兼黃乾亨黃英豪政治經濟學教授王于漸。

香港特別行政區政府財政司司長陳茂波分享了對香港經濟前景的看法,以及2024/25年度《財政預算案》中的主要措施,包括推動香港經濟進一步發展的主要方向。陳茂波指出:「今年《財政預算案》背後有三條主要思路:在短期内,堅定信心;在中至長期,通過積極擁抱綠色轉型和數字經濟等大趨勢,著力推進香港「八大中心」的建設,推動經濟的高質量發展。與此同時,特區政府正採取財政整合策略,控制開支的增長,並適當增加收入,在兩到三年内令收支回復平衡。」

香港特別行政區政府財政司司長陳茂波發表主旨演講。

香港特別行政區政府財政司司長陳茂波發表主旨演講。

香港大學首席副校長、港大經管學院創始院長兼黃乾亨黃英豪政治經濟學教授王于漸致歡迎辭。

香港大學首席副校長、港大經管學院創始院長兼黃乾亨黃英豪政治經濟學教授王于漸致歡迎辭。

港大經管學院首辦大型校友歡聚盛宴,吸引逾600名港大師生、校友出席。

港大經管學院首辦大型校友歡聚盛宴,吸引逾600名港大師生、校友出席。

校友歡聚盛宴是港大經管學院首度舉辦的校友返校週(3月15日至17日)的重點活動,其他活動包括:卓越講堂、明星教授午餐會、高峰論壇、校園導賞及企業參觀。卓越講堂邀請了香港特別行政區政府商務及經濟發展局局長丘應樺剖析香港可持續經濟增長的願景;港大經管學院經濟學、管理及商業策略助理教授王柏林則主持明星教授午餐會,與出席者一起探討亞洲房地產市場狀況及應對策略;多名運動翹楚出席高峰論壇,分析體育經濟發展,並分享如何兼顧學生和明星運動員的雙重身份。校園導賞讓校友邊走邊了解大學的最新發展;參觀香港著名企業國泰城及李錦記則讓校友與業界專業人士進行深入交流,了解最新的行業趨勢。

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