文章信息

文章题目：Precise DNA base editing using AlphaFold3-based contact modelling

期刊：Nature

发表时间：2026 年 7 月 22 日

主要内容：北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心、核糖核酸北京研究中心伊成器团队与华东师范大学生命科学学院李大力团队在 Nature 合作发表题为 “Precise DNA base editing usingAlphaFold3-based contact modelling”的研究论文。该研究整合 AlphaFold3 预测的接触概率（contact probability，CP）与测序获得的脱靶编辑信息，开发了 AI 驱动的 ContactSeek 框架，系统识别 Cas 蛋白和脱氨酶中决定编辑特异性的关键氨基酸残基，并据此对碱基编辑工具进行工程化改造，显著提升了编辑特异性，为实现基因编辑工具的精准性设计提供了新范式。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-026-10794-z

使用 TransGen 产品：

EasyTaq^® DNA Polymerase (AP111)

TransDetect^® PCR Mycoplasma Detection Kit (FM311)

背景介绍

碱基编辑器（BE）能在不切断 DNA 双链的情况下实现单碱基精准替换，在基础研究和疾病治疗中前景广阔。但脱靶效应严重制约其临床应用，如何在保持高靶向活性的同时降低脱靶活性，一直是该领域的核心难题。近年来，AI 在蛋白质结构预测上表现惊艳，但如何利用 AI 动态感知分子互作扰动并指导编辑器精准性改造，仍缺乏有效方案。

文章概述

该研究团队先在脱靶检测环节取得突破，开发了 dI-profiling 技术，通过化学标记与富集方法精准追踪 ABE 编辑中产生的脱氧次黄嘌呤中间体，实现对全基因组脱靶位点的全面捕获，该技术兼容多种ABE变体及临床相关 sgRNA 的脱靶评估。

在获得脱靶图谱后，团队利用 AlphaFold3 对碱基编辑器与 DNA/RNA 复合物进行建模。研究发现，AF3 直接输出的三维结构本身难以有效区分在靶与脱靶状态的构象差异，但另一指标“接触概率”（即任意两个残基处于邻近位置的可能性）却能够极其灵敏地捕捉由单碱基错配或单氨基酸突变引起的局部构象变化，并经系统测试验证了其灵敏性与准确性。

基于这一发现，团队将 CP 与高通量脱靶数据整合，构建了 ContactSeek 框架，系统解析脱靶与在靶复合物间的分子互作差异，精准鉴定出对编辑特异性起关键作用的氨基酸残基。据此，研究人员筛选出最优Cas9 变体与脱氨酶变体，命名为 ABE8e-DD，该变体在 sgRNA 依赖型 DNA 脱靶、sgRNA 非依赖型 DNA 脱靶和 RNA 脱靶三方面均优于现有高精准 ABE。该框架的通用性也在 Cas12a-A3A 胞嘧啶碱基编辑器上得到验证，同样成功获得了高精准变体。

ContactSeek 方法示意图

ContactSeek 不仅为碱基编辑器精准化改造提供了高效路径，更揭示了 AlphaFold3 内部的高维分子表征蕴含丰富的动态互作信息，推动 AI 从“预测结构”走向“感知互作变化”，为生物大分子互作特异性的系统优化开辟了新范式。

全式金生物产品支撑

优质的试剂是科学研究的利器。全式金生物的高效扩增 DNA 聚合酶（AP111）和 支原体检测试剂盒（PCR法）(FM311)助力本研究。产品自上市以来，深受客户青睐，多次荣登知名期刊，助力科学研究。

EasyTaq^® DNA Polymerase (AP111)

本产品是从克隆有 Thermu aquaticus DNA Polymerase 基因的载体，在大肠杆菌中经诱导表达、分离纯化而成，其分子量为 94 kDa。具有 5'→3' DNA 聚合酶活性和 5'→3' 外切酶活性，无 3'→5' 外切酶活性。

产品特点:

• 延伸速度为 1-2 kb/min。

• 扩增产物 3' 端带“A”碱基，可直接克隆于 pEASY^® -T系列载体中。

• 基因组 DNA 片段的扩增 (≤4 kb)。

TransDetect^® PCR Mycoplasma Detection Kit (FM311)

通过 PCR 方法检测培养细胞等生物材料中的支原体，针对支原体 16S rRNA 序列保守区域设计特异引物，直接使用细胞培养液作为模板，特异性扩增支原体 DNA。

产品特点：

• 灵敏度高：优化的高敏检测体系，最大程度的降低漏检风险。

• 覆盖全面：针对支原体 16S rRNA 序列设计多条特异性引物，可全面覆盖包括实验室常见支原体污染类型在内的 54 种支原体。

• 简便快捷：无需复杂前处理，65 min 完成扩增。

• 稳定性好：耐受 5 μl 不同类型的大体积样本，热加速稳定性好。

• 特异性高：与常见细菌及工程细胞无交叉扩增，结果可靠。   

全式金生物的产品再度亮相 Nature 期刊，不仅是对全式金生物产品卓越品质与雄厚实力的有力见证，更是生动展现了全式金生物长期秉持的“品质高于一切，精品服务客户”核心理念。一直以来，全式金生物凭借对品质的执着追求和对创新的不懈探索，其产品已成为众多科研工作者信赖的得力助手。展望未来，我们将持续推出更多优质产品，期望携手更多科研领域的杰出人才，共同攀登科学高峰，书写科研创新的辉煌篇章。

使用 EasyTaq^® DNA Polymerase (AP111) 产品发表的部分文章：

• Meng H W, Lei Z X , et al. Precise DNA base editing using AlphaFold3-based contact modelling [J]. Nature, 2026.(IF 48.50)

• Liu Y, Yang Y, Wang R, et al. Control of compound leaf patterning by MULTI-PINNATE LEAF1 (MPL1) in chickpea[J]. Nature Communications, 2023.(IF 16.60)

• Zhao X, Zhang H, Pan R, et al. SYNTAXIN OF PLANTS 81 regulates fatty acid desaturation by mediating Acyl Carrier Protein Desaturase 5 during seed development in Arabidopsis thaliana[J]. Physiologia Plantarum, 2025.(IF 3.60)

• Kim M, Park W, Lim W, et al. Diflubenzuron Caused Mitochondrial Dysfunction, Ca2+ Homeostasis Disruption, and Intrinsic Apoptosis in Trophoblastic Cells[J]. Environmental Toxicology, 2026.(IF 3.20)

使用 TransDetect^® PCR Mycoplasma Detection Kit (FM311) 产品发表的部分文章：

• Xu D, Zhao H, Jin M, et al. Modulating TRADD to restore cellular homeostasis and inhibit apoptosis[J]. Nature, 2020.(IF 50.50)

• Meng H W, Lei Z X , et al. Precise DNA base editing using AlphaFold3-based contact modelling [J]. Nature, 2026.(IF 48.50)

• Liu J L, Yan X Q, Wu H, et al. RNA codon expansion via programmable pseudouridine editing and decoding[J]. Nature, 2025.(IF 48.50)

• Jin S, Zhu Z, Li Y, et al. Functional RNA splitting drove the evolutionary emergence of type V CRISPR-Cas systems from transposons[J]. Cell, 2025.(IF 42.50)

• Sun C, Li H C, Liu Y J, et al. Iterative recombinase technologies for efficient and precise genome engineering across kilobase to megabase scales[J]. Cell, 2025.(IF 42.50)

• Fei H Y, LI Y J，Liu Y J, et al. Advancing protein evolution with inverse folding models integrating structural and evolutionary constraints[J]. Cell, 2025.(IF 42.50)

• Bai X, Sun P, Wang X, et al. Structure and dynamics of the EGFR/HER2 heterodimer[J]. Cell Discovery, 2023.(IF 38.07)

• Nian Z, Dou Y, Shen Y, et al. Interleukin-34-orchestrated tumor-associated macrophage reprogramming is required for tumor immune escape driven by p53 inactivation[J]. Immunity, 2024.(IF 25.50)

• Xu J, Liang Y, Li N, et al. Clathrin-associated carriers enable recycling through a kiss-and-run mechanism[J]. Nature Cell Biology, 2024.(IF 17.30)

• Yu C, Wang C, Forman T, et al. Phage SSB detection by retron Eco8 msDNA unleashes nuclease-mediated immunity[J]. Molecular Cell, 2025.(IF 16.60)

• Wang J, An Z, Wu Z, et al. Spatial organization of PI3K-PI (3, 4, 5) P3-AKT signaling by focal adhesions[J]. Molecular Cell, 2024.(IF 14.50)

• Nian Z, Zheng X, Dou Y, et al. Rapamycin pretreatment rescues the bone marrow AML cell elimination capacity of CAR-T cells[J]. Clinical Cancer Research, 2021.(IF 11.40)