CRISPRによるDNAベースエディタによって誘発されたトランスクリプトーム全体のオフターゲットRNA編集

Julian Grünewald^1,2,3,4, Ronghao Zhou^1,2,3, Sara P Garcia¹

¹Molecular Pathology Unit, Massachusetts General Hospital, Charlestown, MA, USA.

|April 18, 2019

まとめ

サイトシンベースエディター (CBE) は,意図せずにRNAサイトシンを変化させ,ヒト細胞で広範囲にわたるトランスクリプトーム編集を引き起こす. エンジニアリングされたCBE変種は,DNA編集の精度を維持しながら,これらのオフターゲットのRNA編集を大幅に削減します.

科学分野:

分子生物学
遺伝学
バイオテクノロジー

背景:

CRISPR-Casの塩基編集は研究や治療のために標的型DNAの変更を可能にします
サイトシンベースエディター (CBEs) は,C-T変換のためにAPOBEC1を使用する.
以前の研究では CBEによって標的外DNAの編集が確認されました

研究の目的:

人体細胞におけるCBEによる潜在的非標的RNA編集を調査する.
RNAの編集が減ったCBEの変種を設計する.
遺伝子機能とタンパク質製品に対するRNA編集の影響を評価する.

主な方法:

人間の細胞でラットAPOBEC1ベースのCBEシステムを利用しました.
CからUへの編集を特定するためにトランスクリプトーム全体の分析を行いました.
変異したAPOBEC1の変種を設計し,RNAの編集を減らすためにテストした.
標的のDNA編集の効率と設計された変異体の特異性を評価した.

主要な成果:

CBEはヒト細胞の広範囲のC-to-U編集を誘導し,多くの遺伝子に影響を与えました.
RNAの編集はコーディング領域と非コーディング領域で起こり,様々な変異を引き起こした.
エンジニアリングされたCBE変種は,RNA編集の> 390倍と> 3,800倍の減少を示しました.
ミュータントCBEは効率の損失なしに標的DNA編集の精度が向上した.
アデニン塩基エディタは,トランスクリプトーム全体のRNA編集を誘導することが判明した.

結論:

CBEは意図せず,広範囲に広がるRNAの改変の危険性があります.
エンジニアリングの努力により,特異性が向上し,RNAのオフターゲットの効果が減少する塩基エディタが得られます.
研究および臨床におけるベースエディタアプリケーションでは,RNAのオフターゲットの効果を徹底的に特徴づけることが重要です.

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