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Updated: Jul 15, 2025

CIRCLE-Seq for Interrogation of Off-Target Gene Editing
Published on: November 1, 2024
AsCas12fベースのコンパクトゲノム編集ツール,深層変異スキャニングと構造分析によって得られた
Tomohiro Hino1, Satoshi N Omura2, Ryoya Nakagawa2
1Department of Cardiovascular Medicine, Graduate School of Medical Science, Kyoto Prefectural University of Medicine, Kyoto 602-8566, Japan.
エンジニアリングされたコンパクトのCas12f変種 (enAsCas12f) は,ヒト細胞とマウスのゲノム編集が強化されていることを示しています. これらの変種はアデノ関連ウイルス (AAV) 伝達に適しており,体内の遺伝子治療のための最小限のプラットフォームを提供します.
科学分野:
- 分子生物学
- 遺伝子編集技術
- バイオテクノロジー
背景:
- SpCas9とAsCas12aは既知のゲノム編集ツールですが,アデノ関連ウイルス (AAV) ベクトルの伝達には大きなサイズが制限されています.
- コンパクトなCRISPRシステムは,効率的なin vivo遺伝子療法の適用に必要である.
- Acidibacillus sulfuroxidansからのタイプV-F Cas12fは,自然に小さなゲノム編集酵素である.
研究 の 目的:
- Acidibacillus sulfuroxidansからのコンパクトなCas12f酵素のゲノム編集活動を強化する.
- AAV媒介による伝達と in vivo 遺伝子編集に適した新しい Cas12f 変種を開発する.
- Cas12f活動の強化のための構造的基盤を調査する.
主な方法:
- Cas12fの有益な突然変異を特定するために,深層変異スキャニングが使用されました.
- Cas12fの変種を合理的に設計するために,構造情報に基づいた設計原理が使用されました.
- クリオ電子顕微鏡 (cryo-EM) を使用して,強化された活動の構造的基礎を決定しました.
主要な成果:
- 2つの強化されたCas12f変異体 (enAsCas12f) がヒト細胞におけるゲノム編集活性で有意に改善されました.
- enAsCas12fのバリエーションは,SpCas9とAsCas12aと同等の編集効率を示した.
- 変異がダイマー形成と核酸の相互作用を強化し,DNAの分裂が増加することを明らかにした.
結論:
- 強化されたCas12f変種は,in vivoアプリケーションのためのコンパクトで効率的なゲノム編集プラットフォームを提供します.
- 開発されたenAsCas12fシステムは,遺伝子治療のためのオールインワンAAVベクターと互換性があります.
- enAsCas12fは,効率的な遺伝子ノックイン/ノックアウトとトランスクリプションアクティベーションを in vivoで示し,最小限の遺伝子編集ツールへの道を開いています.
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