Nature子刊:高彩霞团队开发不依赖CRISPR的模块化碱基编辑工具 |
中国科学院遗传与发育生物学研究所
中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞团队联合北京齐禾生科生物科技有限公司,在Nature Biotechnology期刊发表了题为:Strand-preferred base editing of organellar and nuclear genomes using CyDENT的研究论文。
该研究开发了一种突破CRISPR限制的模块化结构的碱基编辑新系统 CyDENT。与此前的碱基编辑工具不同的是,这一系统在细胞核、线粒体和叶绿体中均实现了有效的胞嘧啶碱基编辑,提供了一种具有广泛基因组靶向能力且高的全新碱基编辑工具。
CyDENT系统包含TALE蛋白、FokI切口酶、单链特异性胞嘧啶脱氨酶、DNA外切酶及UGI等组分,并基于一套全新的工作模型:首先由TALE蛋白引导FokI切口酶至细胞核或者细胞器的DNA靶点处产生单链切口,之后由DNA外切酶从切口处对包含切口的DNA链进行部分外切,此时互补链将以单链DNA的形式呈现,成为单链特异性胞嘧啶脱氨酶的作用底物,并在UGI的帮助下最终完成胞嘧啶碱基编辑。由于能够发生脱氨的DNA链取决于切口产生的位置,该工作模型能够实现具有单链偏好性的碱基编辑,大大提高了编辑精准度。
研究人员分别选取了水稻原生质体细胞核、叶绿体以及HEK293T细胞系线粒体中的靶点进行了测试。结果显示,CyDENT均可以实现高效的胞嘧啶碱基编辑,其中在动物细胞线粒体中的编辑效率接近40%;更为重要的是,CyDENT系统介导了优于DdCBE的具有单链偏好性的线粒体碱基编辑。
此外,得益于CyDENT系统的模块化特性,研究人员还将该团队近期利用AI辅助挖掘得到的全新脱氨酶(详情:)与其进行结合,成功对处于不同序列背景(TC或GC)下的胞嘧啶进行了有效编辑,提升了碱基编辑的精准性和灵活性。通过将胞嘧啶脱氨酶更换为腺嘌呤脱氨酶,CyDENT还具有进行腺嘌呤碱基编辑的潜力。最后,通过全核基因组和全线粒体基因组脱靶分析表明了CyDENT具有良好的编辑特异性。
总的来说,具有完全自主知识产权的不依赖CRISPR的全新碱基编辑工具CyDENT首次集成了对细胞核和细胞器进行精准碱基编辑的能力。结合该团队前期挖掘的全新脱氨酶,进一步实现了CyDENT系统从核心组分到底层工作模型的全自主创新。CyDENT系统的开发再次升级了细胞核及细胞器的精准编辑策略,对于疾病治疗和农作物精准分子育种具有重要的潜在应用价值。
中国科学院遗传与发育生物学研究所高彩霞研究组博士后胡佳成,硕士生孙瑜,博士生李帛树为该论文的并列第一作者;高彩霞研究员与齐禾生科生物科技有限公司的Kevin Tianmeng Zhao博士为论文共同通讯作者。 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
-
- 夏宁邵院士团队证实,溶瘤病毒与T细胞或mRNA疫苗联合,可增强抗肿瘤效果 (2024-05-06)
- Nature子刊:抑制线粒体DNA转录,可逆转肥胖和肝脏脂肪变性 (2024-05-06)
- PNAS (2024-05-06)
- “竹子开花”现象和开花素编码FT基因演化方面获进展 (2024-05-05)
- 登上Nature头条:首次发现,这只野生猩猩使用药用植物治愈了自己 (2024-05-05)
- JEM:这种常见的纤维补充剂,或诱发肠道炎症,并加剧肠道损伤 (2024-05-05)
- STAT3/VAV3对高脂肪饮食诱导的代谢性相关脂肪性肝病具有治疗作用 (2024-05-04)
- 浙大最新研究,这4个简单的方式,或延寿5年,能抵消大部分短寿基因的影响 (2024-05-04)
- Med:中山大学柳雁/夏敏团队揭示肠道真菌促进2型糖尿病进展的新机制 (2024-05-04)
- Blood:人类类风湿性关节炎或许与血液癌症特殊突变之间存在关联 (2024-05-04)
- 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