纽约-t领导的研究人员布罗德研究所的David Liu和加州大学伯克利分校的Jennifer Doudna他们开发了一种新的腺嘌呤碱基编辑器(ABE)，它比它的前身快得多，效率也更高。它也是第一个可以与各种Cas9和Cas12同系物配对的碱基编辑器。
在周一发表的一篇论文中自然生物技术vwin德赢ac米兰合作，研究人员描述了他们的噬菌体辅助的非连续和连续进化的ab7.10的脱氨酶组分，得到新的碱基编辑器ab8e。到目前为止，脱氧腺苷脱氨酶组分与Cas同源物(除SpCas9外)的相容性有限限制了ABEs的应用。但是ABE8e与几个Cas9和Cas12同源物兼容，提高了它的编辑效率，研究人员说。
它还包含8个额外的突变ncrease活动590倍相比之下,ABE7.10。ABE8e的过程性更强比ABE7.10，这是可能的是有益的筛选，扰乱调节区域，和多路基编辑应用程序。
“我们推测，不同的Cas蛋白可能在它们为进化脱氨酶域转换目标A(碱)而打开目标DNA位点的时间上有所不同，因此，进化出尽可能快的脱氨酶结构域可能会让生成的碱基编辑器在碱基编辑器的Cas蛋白质部分离开DNA之前更有效地安装目标碱基转换，”刘在一封邮件中解释道GenomeWeb”。W“我们使用我们的噬菌体辅助持续进化(PACE)系统，通过用ABE基因复制来鼓励快速碱基编辑，将原始ABE快速进化为更快的变体，然后逐步提高生存这种达尔文选择所需的速度，同时允许ABE获得新的突变。”
来确定它们的持续进化系统导致改进脱胺动力学，研究人员比较了ABE7.10和ABE8e的DNA腺嘌呤脱胺动力学在体外通过测量a到i的转换。他们发现，ABE8e脱氧腺苷脱氨基的速度比ABE7.10快590倍，这表明它可能快到足以生成有效的DNA腺嘌呤脱胺与非spcas9 Cas效应器耦合，减少了DNA上的停留时间基板。
研究人员还应用了PACE筛选系统N来扩大通过提高ABEs与a的兼容性来提高其适用性Cas域的多样性。当他们将碱基编辑器转染到HEK293T细胞中single-guide RNA针对SpCas9 (NGG)、SaCas9 (NNGRRT)或LbCas12a (TTTV)的同源PAM位点，研究人员发现a -t -to- g - c碱基编辑效率有了很大的提高——分别与SpCas9、SaCas9和dLbCas12a连接时，a -t -to- g - c碱基编辑效率提高了9.4倍、12倍和24倍，而对ab7.10极低的不形成水平没有任何明显的变化。最值得注意的是，他们观察到有效的a -t - g - c尽管缺少合适的Cas12a，但这是第一次使用dLbCas12a进行碱基编辑活动nickase给尼克的非编辑链，以提高编辑效率。
此外,他们观察到的大幅增强编辑与ABE8e变体与所有Cas同系物的ABE7.10变体相比。例如,编辑水平第二多的A基地响了SpABE7.10从1.7%下降到20%,而SpABE8e的编辑水平从18%到86%不等。
＂不同的Cas蛋白提供对不同的PAM序列的访问，因此是不同的一组与疾病相关的突变”比目前的碱基编辑，刘补充说。
研究人员担心，ABE8e更快的速度也可能导致更多的脱靶编辑，特别是考虑到与大多数基因组编辑剂相比，ABE7.10已被证明具有较低的脱靶活性。虽然他们确实观察到，与ABE7.10相比，ABE8e的脱靶编辑更高，但当他们在ABE8e中安装一个名为V106W的额外突变时，这些活动大大减少了，刘说，“重要的是，这个额外的突变没有损害ABE8e的平均脱靶编辑效率，展示了我们对碱基编辑器中一些结构-功能关系的理解是如何允许调整重要属性的，如减少脱靶DNA和脱靶RNA编辑。”
刘和他的同事们现在将注意力转移到使用上be8e和V106W基因可以直接纠正动物mod的致病突变人类遗传疾病的el
“到目前为止，ABE8e运行得非常好，”他说。“这并不是说他们赢了＇我们或其他实验室可能希望在未来的基编辑器中安装其他想要的功能。但这项研究……以及世界各地其他实验室在碱基编辑方面的许多其他创新表明，碱基编辑领域继续定制这些分子机器，以提供越来越强大和治疗相关的特性。”