改造的CRISPR-Cas9變體實現無限制的基因組靶向

2020-12-05 科學網

改造的CRISPR-Cas9變體實現無限制的基因組靶向

作者：

小柯機器人

發布時間：2020/3/28 21:49:39

美國麻薩諸塞州總醫院Benjamin P. Kleinstiver研究組利用工程化改造的CRISPR-Cas9變體-近PAMless，實現無限制的基因組靶向。2020年3月26日出版的《科學》在線發表了這項成果。

為了消除靶位點識別的限制，研究人員改造了化膿鏈球菌Cas9（SpCas9）的變體，以消除NGG 原間隔子相鄰基序（PAM）的要求。研究人員設計了一種名為SpG的變體，能夠靶向一組擴展的NGN PAM；並進一步優化了該酶，產生了一種近PAMless SpCas9變體，名為SpRY（NRN> NYN PAM）。 SpRY核酸酶和鹼基編輯器變體可以靶向幾乎所有PAM，並且在人類細胞中對具有NRN PAM的廣泛位點均表現出強大的活性，而對於具有NYN PAM的酶則具有較低但重要的活性。

使用SpG和SpRY，研究人員生成了以前無法獲得的與疾病相關的遺傳變異，從而實現在基因組編輯應用中進行高解析度的靶向。

據悉，CRISPR-Cas酶對DNA的編輯需要對PAM識別，從而將靶位點識別限制在序列子集中。

附：英文原文

Title: Unconstrained genome targeting with near-PAMless engineered CRISPR-Cas9 variants

Author: Russell T. Walton, Kathleen A. Christie, Madelynn N. Whittaker, Benjamin P. Kleinstiver

Issue&Volume: 2020/03/26

Abstract: AbstractManipulation of DNA by CRISPR-Cas enzymes requires the recognition of a protospacer adjacent motif (PAM), limiting target site recognition to a subset of sequences. To remove this constraint, we engineered variants of Streptococcus pyogenes Cas9 (SpCas9) to eliminate the NGG PAM requirement. We developed a variant named SpG capable of targeting an expanded set of NGN PAMs, and further optimized this enzyme to develop a near-PAMless SpCas9 variant named SpRY (NRN>NYN PAMs). SpRY nuclease and base-editor variants can target almost all PAMs, exhibiting robust activities on a wide range of sites with NRN PAMs in human cells and lower but substantial activity on those with NYN PAMs. Using SpG and SpRY, we generated previously inaccessible disease-relevant genetic variants, supporting the utility of high-resolution targeting across genome editing applications.

DOI: 10.1126/science.aba8853

Source: https://science.sciencemag.org/content/early/2020/03/25/science.aba8853

Science：《科學》，創刊於1880年。隸屬於美國科學促進會，最新IF：41.037

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