线粒体碱基编辑器分析软件包（MitoBEAP）的开发

多年来，线粒体DNA的遗传操作在很大程度上受限于核酸向线粒体递送效率低下。然而，mitoCBE 的发展——例如能够催化 C-to-T 和 G-to-A 转换的线粒体胞嘧啶碱基编辑器（mitochondrial cytosine base editors, DdCBEs）——以及近年来 mitoABE 的出现——例如可实现 A-to-G 和 T-to-C 转换的转录激活因子样效应物（transcription-activator-like effector, TALE）连接脱氨酶（TALEDs）——彻底改变了这一领域。总体而言，线粒体碱基编辑器具有较高的靶向编辑效率，且设计与使用较为简便。尽管如此，非预期的脱靶效应不容忽视，并且应在每项实验中进行一致性评估；而在缺乏专业生物信息学知识的情况下，这一过程可能颇具挑战性。在此，我们介绍线粒体碱基编辑器分析包（Mitochondrial Base Editor Analysis Package, MitoBEAP）；据我们所知，这是首个专门用于分析碱基编辑 mtDNA 样本下一代测序数据的 R 软件包。该软件包有助于分析潜在的脱靶效应，提供多种可视化选项，并允许对图形显示和计算阈值进行自定义设置。作为概念验证，本研究展示了如何利用 MitoBEAP 测量以人类 12S rRNA 为靶点的 DdCBE 处理效率，以及如何识别 mtDNA 全范围内潜在有害的脱靶转换。

多年来，线粒体 DNA 的遗传操作在很大程度上受限于核酸向线粒体递送效率低下。然而，mitoCBE 的发展改变了这一领域，例如线粒体胞嘧啶碱基编辑器（DdCBE）可催化 C-to-T 和 G-to-A 转换；而近年来，mitoABE 也相继问世，例如与转录激活因子样效应物（TALE）偶联的脱氨酶（TALED），可实现 A-to-G 和 T-to-C 转换。

总体而言，线粒体碱基编辑器具有较高的靶向编辑效率，且设计和使用相对简便。尽管如此，非预期的脱靶效应不容忽视，且应在每次实验中进行一致性评估；若缺乏专业的生物信息学知识，这项工作可能颇具挑战性。在此，我们介绍线粒体碱基编辑分析软件包（MitoBEAP）；据我们所知，这是首个专门用于分析碱基编辑 mtDNA 样本二代测序数据的 R 软件包。该软件包有助于分析潜在脱靶效应，提供多种可视化选项，并允许对图形和计算阈值进行自定义设置。

作为概念验证，本研究展示了如何利用 MitoBEAP 测定以人 12S rRNA 为靶点的 DdCBE 处理效率，以及如何识别 mtDNA 全基因组范围内潜在有害的脱靶转换。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.02.729539v1?rss=1

🏷️ 线粒体DNA 碱基编辑 脱靶分析 高通量测序 R软件包 生物信息学工具