PNAS:梁好均/鲍坚强团队开发新型DNA供体,提高CRISPR基因敲入效率 |
来源:生物世界 2023-06-06 14:42
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、化学与材料科学学院梁好均教授团队与生命科学与医学部鲍坚强研究员团队合作,在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了题为:Efficient prCRISPR技术改变了我们操纵基因组进行研究和基因治疗的能力,使用带有同源臂的外源供体作为模板依赖同源介导修复(HDR)途径来精确敲入基因。然而,对于基因大小的DNA供体模板,HDR途径较为低效。目前,可采用在ssDNA或dsDNA供体末端引入化学修饰以增强供体稳定性,供体共价连接到CRISPR系统上提高切割位点局部浓度等方法提高基因敲入效率。然而,这些方法具有操作困难、成本高等问题。
因此,亟需进一步优化基因敲入的供体,以促进CRISPR-Cas9介导的大片段基因敲入在生命科学和临床治疗中的应用。
近日,中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、化学与材料科学学院梁好均教授团队与生命科学与医学部鲍坚强研究员团队合作,在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上发表了题为:Efficient precise integration of large DNA sequences with 3 -overhang dsDNA donors using CRISPR/Cas9的研究论文。针对目前基因敲入供体的低效率、高成本等问题,优化并提出了一种新型的功能核酸供体,提高了基因敲入的效率。
梁好均课题组深入研究了单链DNA(ssDNA)和双链DNA(dsDNA)作为供体的基因敲入机理,结合课题组在核酸化学领域的经验,在单个供体中整合ssDNA和dsDNA的独特优势,设计并提出了一种具有3 悬突的dsDNA结构 odsDNA,并将其作为供体实现CRISPR-Cas9介导的大片段基因敲入(LOCK)。
这也是梁好均课题组继dsDNA供体5 末端化学修饰提高基因敲入效率和RNA介导的CRISPR-dCas9转录调控系统之后,在基因编辑方向的又一重大突破。
该研究提出了一种经济普适的方法来制备任意3 悬突长度的odsDNA供体,利用链中带有连续五个硫代磷酸酯(phosphorothioate)修饰的引物通过PCR扩增目的基因序列,再通过Lambda核酸外切酶处理,得到具有3 悬突的odsDNA。
图1.(A)ssDNA供体基因敲入的机理,(B)dsDNA供体基因敲入的机理,(C)odsDNA的结构,(D)odsDNA供体基因敲入的机理
研究通过比较基因大小(1.1kb和2.5kb)的DNA供体的敲入效率,发现odsDNA显著提高了靶向精确敲入效率,且与通用的dsDNA供体相比最高可提高4.3倍,同时在许多哺乳动物细胞跨多个基因组位点中保持了较低的插入缺失率和脱靶事件。
当利用3 单链悬臂与偶联技术结合时,使用odsDNA供体的敲入效率比dsDNA供体提高5.2倍。该大片段基因敲入(LOCK)策略在基因敲入中具有优势,有望在未来取代ssDNA或dsDNA供体,实现其他策略无法完成的大片段基因敲入。
图2.odsDNA的合成示意图及用于基因敲入的三种方法
版权声明 本网站所有注明“来源:100医药网”或“来源:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属于100医药网网站所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:100医药网”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。 87%用户都在用100医药网APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载-> 医药网新闻- 相关报道
-
- Nature:精神分裂症患者和老年人的脑组织中存在一系列相似的基因活性变化 (2024-03-29)
- 怪不得他总是get不到你!最新Neuron研究揭示:两性基因的神经环路不同导致共情行为存在性别差异 (2024-03-29)
- Acta Pharm Sin B:Gal1沉默在肝细胞癌治疗中具有很好的潜力 (2024-03-28)
- NEJM:少数人在家庭快速新冠抗原检测中持续出现假阳性 (2024-03-28)
- 浙江大学研究者们揭示了免疫检查点阻断治疗耐药的单核细胞内在机制 (2024-03-28)
- 研究人员揭示脂质代谢调控水稻孕穗期耐低温的作用机制 (2024-03-28)
- 南方医科大学研究发现,隔日禁食加剧动脉粥样硬化,增加心脏病风险 (2024-03-28)
- STTT (2024-03-28)
- EHP:当心!含有过氧化苯甲酰的产品(部分抗痘产品、痤疮治疗产品)可能会产生高浓度的致癌物质苯 (2024-03-28)
- Science:发现褐藻和动物都存在雄性性别决定基因HMG (2024-03-28)
- 视频新闻
-
- 图片新闻
-
医药网免责声明:
- 本公司对医药网上刊登之所有信息不声明或保证其内容之正确性或可靠性;您于此接受并承认信赖任何信息所生之风险应自行承担。本公司,有权但无此义务,改善或更正所刊登信息任何部分之错误或疏失。
- 凡本网注明"来源:XXX(非医药网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。本网转载其他媒体之稿件,意在为公众提供免费服务。如稿件版权单位或个人不想在本网发布,可与本网联系,本网视情况可立即将其撤除。联系QQ:896150040