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检查DNA碱基编辑器的错误和技巧以减少它们

发布时间:2019-06-05 14:09:05 来源:

基础科学研究所(韩国IBS)基因组工程中心的研究人员已经确定了基于CRISPR和腺嘌呤基础编辑器的DNA编辑工具的错误率。评估这些创新技术的全基因组靶标特异性对于利用其在临床和生物技术中的应用至关重要。他们的研究结果发表在Nature Biotechnology上。

DNA的四个字母或碱基是我们细胞使用的字母:腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T),胞嘧啶(C)与鸟嘌呤(G)结合,形成32亿字母的独特组合,这使我们成为谁是。由于一些遗传性疾病是由一个字母的突变引起的,因此CRISPR的一些应用 - 一种非常成功和强大的基因工程工具 - 处理这种单字母差异的纠正。可以添加到CRISPR系统以促进字母转换的蛋白质的实例是:用于C-to-T转换的胞​​嘧啶碱基编辑器(CBE)和用于A-to-G变化的腺嘌呤碱基编辑器(ABE)。迄今为止,IBS团队一直对研究ABEs的特异性感兴趣。

由Jin-Soo Kim领导的研究小组研究了人类细胞中最近开发的ABE蛋白ABE7.10的错误率。他们确定了受ABE7.10影响的人类基因组位置,并扫描了超出目标的错误。为此,他们使用了改编版的Digenome-seq,这是一种由同一研究中心开发的测序技术,已经成功确定了CBE,CRISPR / Cas9和CRISPR / Cpf1等的准确性。他们用7个指导RNA测试ABE7.10,对应于7个DNA靶标字母,并将结果与​​常见的CBE和Cas9核酸酶进行比较。修改后的Digenome-seq可以检测整个人类基因组中平均60个脱靶错误。有趣的是,尽管这三种蛋白质被设计成针对同一个位点,但它们识别出不同的脱靶点。

IBS生物学家还展示了一些策略来抑制脱靶修改的数量。在指南RNA末尾添加几个Gs减少了脱靶错误,以及使用不同类型的Cas9(由2018年同一团队开发的Sniper-Cas9)和ABE7.10的交付。通过预装配的核糖核蛋白,而不是通过质粒。

该团队旨在为ABE的发展做出贡献,以更精确和有效的方式引入所需的单字母变更。“随着基础编辑器的准确性得到证实,我们预计它将在未来的医疗和农业领域得到广泛应用,”Jin-Soo Kim说。

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