Suppr超能文献

利用 CRISPR-Cas9 指导的碱基切除修复蛋白对可编程的 C:G 到 G:C 基因组编辑。

Programmable C:G to G:C genome editing with CRISPR-Cas9-directed base excision repair proteins.

机构信息

Genome Institute of Singapore, Agency for Science, Technology and Research, Singapore, Singapore.

出版信息

Nat Commun. 2021 Mar 2;12(1):1384. doi: 10.1038/s41467-021-21559-9.

Abstract

Many genetic diseases are caused by single-nucleotide polymorphisms. Base editors can correct these mutations at single-nucleotide resolution, but until recently, only allowed for transition edits, addressing four out of twelve possible DNA base substitutions. Here, we develop a class of C:G to G:C Base Editors to create single-base genomic transversions in human cells. Our C:G to G:C Base Editors consist of a nickase-Cas9 fused to a cytidine deaminase and base excision repair proteins. Characterization of >30 base editor candidates reveal that they predominantly perform C:G to G:C editing (up to 90% purity), with rAPOBEC-nCas9-rXRCC1 being the most efficient (mean 15.4% and up to 37% without selection). C:G to G:C Base Editors target cytidine in WCW, ACC or GCT sequence contexts and within a precise three-nucleotide window of the target protospacer. We further target genes linked to dyslipidemia, hypertrophic cardiomyopathy, and deafness, showing the therapeutic potential of these base editors in interrogating and correcting human genetic diseases.

摘要

许多遗传疾病是由单核苷酸多态性引起的。碱基编辑器可以在单核苷酸分辨率上纠正这些突变,但直到最近,它只允许进行转换编辑,可纠正十二种可能的 DNA 碱基替换中的四种。在这里,我们开发了一类 C:G 到 G:C 的碱基编辑器,以在人类细胞中创建单碱基基因组颠换。我们的 C:G 到 G:C 碱基编辑器由一个切口酶 Cas9 与胞嘧啶脱氨酶和碱基切除修复蛋白融合而成。对超过 30 个碱基编辑器候选物的特征分析表明,它们主要进行 C:G 到 G:C 的编辑(纯度高达 90%),其中 rAPOBEC-nCas9-rXRCC1 的效率最高(平均为 15.4%,不进行选择时最高可达 37%)。C:G 到 G:C 碱基编辑器靶向 WCW、ACC 或 GCT 序列环境中的胞嘧啶,以及靶原间隔区三核苷酸窗口内的精确位置。我们进一步靶向与血脂异常、肥厚型心肌病和耳聋相关的基因,显示了这些碱基编辑器在探索和纠正人类遗传疾病方面的治疗潜力。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/f67d/7925527/956297d42f1d/41467_2021_21559_Fig1_HTML.jpg

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