• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

利用生物正交化学实现 RNA 可逆酰化,实现 CRISPR-Cas9 核酸酶活性的时间控制。

Reversible RNA Acylation Using Bio-Orthogonal Chemistry Enables Temporal Control of CRISPR-Cas9 Nuclease Activity.

机构信息

Department of Chemistry, University at Albany, 1400 Washington Ave, Albany, New York 12222, United States.

Department of Chemistry, Stanford University, 450 Serra Mall, Stanford, California 94305, United States.

出版信息

ACS Chem Biol. 2024 Aug 16;19(8):1719-1724. doi: 10.1021/acschembio.4c00117. Epub 2024 Jul 25.

DOI:10.1021/acschembio.4c00117
PMID:39051564
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11334111/
Abstract

The CRISPR-Cas9 system is a widely popular tool for genome engineering. There is strong interest in developing tools for temporal control of CRISPR-Cas9 activity to address some of the challenges and to broaden the scope of potential applications. In this work, we describe a bio-orthogonal chemistry-based approach to control nuclease activity with temporal precision. We report a -cyclooctene (TCO)-acylimidazole reagent that acylates 2'-OH groups of RNA. Poly acylation ("cloaking") of RNA was optimized using a model 18-nt oligonucleotide, as well as CRISPR single guide RNA (sgRNA). Two hours of treatment completely inactivated sgRNA for Cas9-assisted DNA cleavage. Nuclease activity was restored upon addition of tetrazine, which removes the TCO moieties via a two-step process ("uncloaking"). The approach was applied to target the GFP gene in live HEK293 cells. GFP expression was analyzed by flow cytometry. In the future, we anticipate that our approach will be useful in the field of developmental biology, by enabling investigation of genes of interest at different stages of an organism's development.

摘要

CRISPR-Cas9 系统是一种广泛应用的基因组工程工具。人们强烈希望开发出用于 CRISPR-Cas9 活性的时间控制工具,以解决一些挑战并拓宽潜在应用的范围。在这项工作中,我们描述了一种基于生物正交化学的方法,可实现具有时间精度的核酸酶活性控制。我们报告了一种 -环辛烯 (TCO)-酰亚咪唑试剂,它酰化 RNA 的 2'-OH 基团。通过使用模型 18 个核苷酸的寡核苷酸以及 CRISPR 单指导 RNA (sgRNA) 优化了 RNA 的多酰化(“伪装”)。两小时的处理可完全使 sgRNA 失活,从而阻止 Cas9 辅助的 DNA 切割。加入四嗪后可恢复核酸酶活性,四嗪通过两步过程(“解伪装”)去除 TCO 部分。该方法应用于靶向活 HEK293 细胞中的 GFP 基因。通过流式细胞术分析 GFP 表达。将来,我们预计我们的方法将在发育生物学领域非常有用,可用于在生物体发育的不同阶段研究感兴趣的基因。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ed8c/11334111/c3a27cb061e2/cb4c00117_0004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ed8c/11334111/941683316910/cb4c00117_0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ed8c/11334111/2eabcbb62a93/cb4c00117_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ed8c/11334111/79dc88523e42/cb4c00117_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ed8c/11334111/c3a27cb061e2/cb4c00117_0004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ed8c/11334111/941683316910/cb4c00117_0001.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ed8c/11334111/2eabcbb62a93/cb4c00117_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ed8c/11334111/79dc88523e42/cb4c00117_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/ed8c/11334111/c3a27cb061e2/cb4c00117_0004.jpg

相似文献

1
Reversible RNA Acylation Using Bio-Orthogonal Chemistry Enables Temporal Control of CRISPR-Cas9 Nuclease Activity.利用生物正交化学实现 RNA 可逆酰化,实现 CRISPR-Cas9 核酸酶活性的时间控制。
ACS Chem Biol. 2024 Aug 16;19(8):1719-1724. doi: 10.1021/acschembio.4c00117. Epub 2024 Jul 25.
2
CRISPR/Cas9-mediated gene knockout is insensitive to target copy number but is dependent on guide RNA potency and Cas9/sgRNA threshold expression level.CRISPR/Cas9介导的基因敲除对靶标拷贝数不敏感,但依赖于引导RNA的效力和Cas9/sgRNA阈值表达水平。
Nucleic Acids Res. 2017 Nov 16;45(20):12039-12053. doi: 10.1093/nar/gkx843.
3
Modulation of CRISPR-Cas9 Cleavage with an Oligo-Ribonucleoprotein Design.采用寡核糖核蛋白设计对CRISPR-Cas9切割进行调控。
Chembiochem. 2025 Feb 16;26(4):e202400821. doi: 10.1002/cbic.202400821. Epub 2025 Jan 20.
4
Guide RNAs: A Glimpse at the Sequences that Drive CRISPR-Cas Systems.引导RNA:一窥驱动CRISPR-Cas系统的序列
Cold Spring Harb Protoc. 2016 Jul 1;2016(7):2016/7/pdb.top090902. doi: 10.1101/pdb.top090902.
5
Trans-nuclease activity of Cas9 activated by DNA or RNA target binding.由DNA或RNA靶标结合激活的Cas9的反式核酸酶活性。
Nat Biotechnol. 2025 Apr;43(4):558-568. doi: 10.1038/s41587-024-02255-7. Epub 2024 May 29.
6
Developing Rice Mutants Using CRISPR/Cas9-Based Genome Editing Technology.利用 CRISPR/Cas9 基因组编辑技术培育水稻突变体。
Methods Mol Biol. 2022;2400:11-19. doi: 10.1007/978-1-0716-1835-6_2.
7
Genome editing of a hybridoma cell line via the CRISPR/Cas9 system: A new approach for constitutive high-level expression of heterologous proteins in eukaryotic system.通过 CRISPR/Cas9 系统对杂交瘤细胞系进行基因组编辑:在真核系统中组成型高水平表达异源蛋白的新方法。
Vet Immunol Immunopathol. 2021 Aug;238:110286. doi: 10.1016/j.vetimm.2021.110286. Epub 2021 Jun 17.
8
Partial DNA-guided Cas9 enables genome editing with reduced off-target activity.部分 DNA 引导的 Cas9 实现了具有降低的脱靶活性的基因组编辑。
Nat Chem Biol. 2018 Mar;14(3):311-316. doi: 10.1038/nchembio.2559. Epub 2018 Jan 29.
9
Reversible RNA acylation for control of CRISPR-Cas9 gene editing.用于控制CRISPR-Cas9基因编辑的可逆RNA酰化作用
Chem Sci. 2019 Dec 2;11(4):1011-1016. doi: 10.1039/c9sc03639c.
10
Single molecule methods for studying CRISPR Cas9-induced DNA unwinding.用于研究 CRISPR Cas9 诱导的 DNA 解旋的单分子方法。
Methods. 2022 Aug;204:319-326. doi: 10.1016/j.ymeth.2021.11.003. Epub 2021 Nov 10.

引用本文的文献

1
Manipulating DNA and RNA structures via click-to-release caged nucleic acids for biological and biomedical applications.通过点击释放型笼形核酸操纵DNA和RNA结构以用于生物学和生物医学应用。
Nucleic Acids Res. 2025 Jun 20;53(12). doi: 10.1093/nar/gkaf571.

本文引用的文献

1
Isonitrile-Tetrazine Click-and-Release Chemistry for Controlling RNA-Guided Nucleic Acid Cleavage.异腈-四嗪点击释放化学用于控制 RNA 引导的核酸切割。
ACS Chem Biol. 2023 Aug 18;18(8):1829-1837. doi: 10.1021/acschembio.3c00255. Epub 2023 Jul 28.
2
Reversible 2'-OH acylation enhances RNA stability.可逆 2'-OH 酰化增强 RNA 稳定性。
Nat Chem. 2023 Sep;15(9):1296-1305. doi: 10.1038/s41557-023-01246-6. Epub 2023 Jun 26.
3
Reversible RNA acylation for control of CRISPR-Cas9 gene editing.用于控制CRISPR-Cas9基因编辑的可逆RNA酰化作用
Chem Sci. 2019 Dec 2;11(4):1011-1016. doi: 10.1039/c9sc03639c.
4
Trapping Transient RNA Complexes by Chemically Reversible Acylation.通过化学可逆酰化作用捕获瞬时 RNA 复合物。
Angew Chem Int Ed Engl. 2020 Dec 1;59(49):22017-22022. doi: 10.1002/anie.202010861. Epub 2020 Sep 28.
5
Bond-Breaking Bio-orthogonal Chemistry Efficiently Uncages Fluorescent and Therapeutic Compounds under Physiological Conditions.断键生物正交化学在生理条件下高效释放荧光和治疗化合物。
Org Lett. 2020 Aug 7;22(15):6041-6044. doi: 10.1021/acs.orglett.0c02129. Epub 2020 Jul 28.
6
Small molecule regulated sgRNAs enable control of genome editing in E. coli by Cas9.小分子调控 sgRNA 使 Cas9 能够控制大肠杆菌中的基因组编辑。
Nat Commun. 2020 Mar 13;11(1):1394. doi: 10.1038/s41467-020-15226-8.
7
A Small Molecule-Controlled Cas9 Repressible System.一种小分子控制的Cas9抑制系统。
Mol Ther Nucleic Acids. 2020 Mar 6;19:922-932. doi: 10.1016/j.omtn.2019.12.026. Epub 2020 Jan 10.
8
Conditional control of RNA-guided nucleic acid cleavage and gene editing.条件控制 RNA 引导的核酸切割和基因编辑。
Nat Commun. 2020 Jan 3;11(1):91. doi: 10.1038/s41467-019-13765-3.
9
A bacteriophage nucleus-like compartment shields DNA from CRISPR nucleases.一种类似噬菌体核的隔室可保护 DNA 免受 CRISPR 核酸酶的侵害。
Nature. 2020 Jan;577(7789):244-248. doi: 10.1038/s41586-019-1786-y. Epub 2019 Dec 9.
10
Controlling CRISPR-Cas9 with ligand-activated and ligand-deactivated sgRNAs.利用配体激活和配体失活 sgRNA 来控制 CRISPR-Cas9。
Nat Commun. 2019 May 9;10(1):2127. doi: 10.1038/s41467-019-09985-2.