纽约——两个研究小组分别对基因编辑工具进行了调整,以提高编辑效率或提高交付的便捷性。
发表在自然生物技术vwin德赢ac米兰合作周一,两个研究小组解决了用碱基编辑器编辑线粒体DNA和提供庞大的素编辑器的问题。碱基编辑器和素编辑器都可以用于在目标DNA序列中引入精确的变化,但两者都有缺点。
在一项研究中,Broad研究所领导的团队更新了他们开发的全蛋白胞嘧啶碱基编辑器,称为DdCBE。这种碱基编辑器依赖于TALE蛋白质和双链DNA特异性胞苷脱氨酶(DddA),并允许线粒体DNA中的靶向C-G到T-A转换。
但他们发现,DdCBE的效率取决于目标C的位置。为了提高这种效率,研究人员使用噬菌体辅助的非连续和连续进化方法来开发DddA变体。
当他们报道自然生物技术vwin德赢ac米兰合作与野生型DddA相比,两种进化变体DddA6和DddA11在TC靶点的mtDNA碱基编辑方面提高了约4.3倍。此外,DddA11还提高了AC和CC目标的批量编辑效率,平均编辑效率约为15%到30%,而DddA11的平均编辑效率不到10%。这些变体还具有类似的高脱靶编辑率。
Broad的David Liu和他的同事因此建议,如果科学家有TC靶标,他们应该从使用规范的DdCBE开始,但如果效率低,则切换到DddA6。然而,对于非tc靶标,他们建议科学家依赖DddA11,因为它可以更有效地编辑AC和CC靶标。他们警告说,因为DddA11在TC、AC和CC位点活跃,旁观者编辑的可能性更大。
Liu和同事在他们的论文中写道:“额外的蛋白质进化或工程可以进一步提高DddA变体的编辑效率,特别是在GC靶点上。”
与此同时,来自马萨诸塞大学陈医学院的研究人员开发了一种分裂素编辑器,其中Cas9 nickase与逆转录酶分离。研究人员指出,主要编辑器的使用受到其庞大尺寸和复杂性的影响,但将它们拆分成更小的组件可能会使它们更容易交付。
当他们报告中自然生物技术vwin德赢ac米兰合作,研究人员将他们的拆分素编辑器与同一编辑器的未拆分版本进行了比较,发现它们具有相似的编辑效率,而且不会导致副产物的索引增加。当他们进一步评估该方法时在活的有机体内在小鼠肝脏中,研究人员注意到,针对-连环蛋白编码基因中的一个密码子的分裂素编辑器——该基因的破坏驱动了肿瘤的形成——导致每只小鼠肿瘤数量的增加,这表明该方法是精确和有效的在活的有机体内据研究人员说。
该系统可以进一步打包成腺相关病毒(AAV)载体。研究人员使用两种不同的AAV载体在小鼠模型中提供了一种分离引物系统,旨在纠正与酪氨酸血症I型相关的后叶酰乙酰乙酸水解酶基因的G-to-A失功能突变。然而,他们注意到编辑效率很低。
他们进一步将该系统模块化,将初始编辑引导RNA分为两个:一个sgRNA和一个单独的RT模板(RTT)和引物结合位点(PBS)序列。他们还设计了RTT-PBS,使其循环,以提高其稳定性,并将其命名为初级编辑模板RNA (petRNA)。
“通过将pbps - rtt从编辑指南中分离,petRNAs不仅可以提供优越的稳定性,还可以通过组合或平片方法来识别高效的编辑设计,”马萨诸塞大学的Erik Sontheimer和同事写道,“模块化PEs有望促进有效和通用的编辑设计。在活的有机体内PE用于精确的基因组编辑。”