韩国基础科学研究所(Institute for Basic Science,IBS)基因组工程中心的研究人员发现,基于CRISPR的DNA编辑工具腺嘌呤碱基编辑器(adenine base editors,ABE)出错率很高。评估这些创新技术的全基因组靶标特异性对于促进它们在临床和生物技术中的应用至关重要。研究结果发表在2019年2月20日《自然-生物技术》上。
人类基因由碱基A、T、C和G组成,这些碱基以特定的顺序排列在一起来编码遗传信息。一些遗传疾病是由一个字母的突变引起的,CRISPR基因编辑技术可以用于纠正单字母的错误。添加到CRISPR系统以促进字母转换的蛋白质包括用于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)。IBS团队一直致力于研究ABE特异性问题。
由Jin-Soo Kim领导的研究小组探究了最近开发出来的ABE7.10的错误率。他们精确定位了受ABE7.10影响的人类基因组的位置,并扫描了靶标之外的错误率。为此,他们使用了一个改良版的双基因组测序技术(Digenome-seq),这是该研究中心开发的一种测序技术,已经成功地确定了CBE、CRISPR/Cas9和CRISPR/Cpf1等基因的准确性。研究者用对应于7个DNA靶标的7个引导RNA测试ABE7.10,并将结果与??常见的CBE和Cas9核酸酶进行比较。结果显示,ABE7.10在整个人类基因组中产生平均60个脱靶错误。有趣的是,三种蛋白质被设计成针对同一个位点,但它们被识别出不同的脱靶位点。
IBS生物学家还展示了一些策略来减少脱靶的几率,例如在引导RNA的末尾添加几个G帽,还可以使用不同类型的Cas9 (该团队于2018年开发了Sniper-Cas9),或者通过预组装的核糖核酸蛋白替代质粒递送ABE7.10。
该团队致力于升级ABE系统,以更精确和有效的方式进行单碱基更改。Kim Jin-Soo表示,随着基础编辑器的准确性提高,其有望在未来的医疗和农业领域得到广泛的应用。
吴晓燕 编译自https://phys.org/news/2019-03-dna-base-editor.html
原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-019-08515-4
原文标题:Cytosolic lipid droplets as engineered organelles for production and accumulation of terpenoid biomaterials in leaves