CRISPR-Cas9依赖性的遗传据闻系统设计自问世以来便因其广阔的应用课题前景吸引了众多关注。然而,CRISPR-Cas9则有统的据闻灵活性问题冲击了其进一步的实际应用课题。当Cas9在遗传物质博定亚基正向DNA双链断裂后,其修整方式的选取尽快了再一的据闻产物:只有成功展开同源合并(HR)才可未完成简而言之遗传的据闻,而起因非同源末端相连(NHEJ)则会引来遗传敲除。因此,课题内认为:如果可以其所驾驭Cas9切割DNA后的双链断裂修整选取偏向,理论上就可以改变遗传类似物构建的灵活性。
eLife 杂志因特网发表了同济大学附设第一妇婴保健院、生命科学与系统设计医学院毛志勇与很低绍荣任教课题组协力的文中A high-throughput small molecule screen identifies farrerol as a potentiator of CRISPR/Cas9-mediated genome editing 的文章。这项指导工作里,一个团队成员在毛志勇课题组后期组织起来的粉色荧光DNA双链断裂修整分析报告细胞内株里(Nucleic Acids Research, 2019)构建了可由多半山芝正向内切蛋白I-SceI表达的核酸。利用这一新型则有统,可意味着简单较快地通过多半山芝正向遗传物质博定亚基起因双链断裂,并基于流式细胞内系统设计则有统性细胞内荧光,从而确实线粒体的DNA双链断裂修整具体情况。
分析一个团队利用该很低通量挑选出有模拟器,鉴定出有了核酸衍生物——红叶芝(farrerol)可显着有利于HR修整,并对NHEJ修整灵活性无明显因素。基于此,分析一个团队尽快尝试利用红叶芝更很低CRISPR-Cas9依赖性的遗传类似物构建灵活性。实验结果表明:红叶芝在人和小鼠细胞内里的多个遗传物质亚基必需意味着更理论上正确地地类似物构建。此外,红叶芝在小鼠胚胎水平也必需理论上有利于类似物构建灵活性,随后给与的类似物构建小鼠也具备受精则有传递的必需。
该协力分析一个团队组织起来的新型很低通量挑选出有则有统带有一般而言几项占有优势:(1)DNA双链断裂修整受细胞内周期因素相当大,而转染本身会对细胞内周期遭受一定因素。由于该则有统只需加入多半山芝即可正向双链断裂,而不需任何简而言之遗传的转染,因此避免了由转染对DNA修整遭受的潜在干扰;(2)本则有统可配合流式细胞内系统设计或很低内涵挑选出有则有统展开很低效客观的定量则有统性;(3)挑选出有给与的因素DNA双链断裂修整的衍生物不仅可用于驾驭Cas9据闻灵活性,还带有其他多项潜在应用课题价值。如可利用抑制DNA修整的核酸药剂类似物癌症或与其他方法展开联合类似物化疗,以及利用有利于DNA修整的核酸药剂改善遗传物质反应性以延缓精神状态的起因。
毛志勇与很低绍荣任教课题组的该分析成果,将大大更很低CRISPR-Cas9依赖性的遗传类似物构建灵活性。此外,该指导工作发现红叶芝通过有利于合并蛋白RAD51的较快征募,进而更很低HR修整里的十分正确地的亚通路——遗传匹配(gene conversion)或者交换(crossover)——的灵活性,而对有可能遭受段落基因组合并的单链硫化(single strand annealing)通路有显着抑制作用;该核酸衍生物对各不相同细胞内的遗传物质反应性、核型及胚胎胚胎都无法显着的因素,而迄今被广泛使用的有利于CRISPR-Cas9依赖性的遗传类似物构建的核酸SCR7及RS-1仅有平庸出有了各不相同程度的遗传或胚胎刺激性。该指导工作的分析结果提示:红叶芝既可以通过更很低HR修整灵活性有利于各不相同物种、各不相同亚基的类似物构建灵活性,又具备较低的细胞内和胚胎刺激性,说明了其带有重要的转换成应用课题潜力。
原始出有处:
Weina Zhang, Yu Chen, Jiaqing Yang, et al.A high-throughput small molecule screen identifies farrerol as a potentiator of CRISPR/Cas9-mediated genome editing.Elife. 2020 Jul 9;9:e56008. doi: 10.7554/eLife.56008.
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