研究室で進化したCRISPR関連トランポゼでヒト細胞にプログラム可能な遺伝子挿入

科学分野:

• 分子生物学
• 遺伝子編集技術
• 合成生物学

背景:

• プログラム可能な遺伝子統合は 遺伝疾患の治療と 生命科学の進歩に不可欠です
• CRISPR関連トランスポーザース (CAST) は,RNA誘導DNA統合において有望であるが,ヒト細胞における有効性は限られている.

研究 の 目的:

• CRISPR関連トランスポーザース (CAST) を改良し,ヒト細胞における遺伝子統合活性を増強する.
• CASTシステムの指向的な進化のための汎用性のあるプラットフォームを確立する.

主な方法:

• 改善されたCASTの変種を生成し,選択するために,ファージ支援連続進化 (PACE) を利用した.
• 進化したCAST (evoCAST) の統合効率と特異性をヒト細胞で複数のゲノム位置でテストした.

主要な成果:

• CASTの統合活動の平均200倍以上の改善を達成しました.
• エボカストシステムは,ヒト細胞のキロベースサイズのDNA貨物の統合効率が10~30%であることが示された.
• 14の異なるゲノムサイトで検出されていないインデールと低いオフターゲットの統合で高い特異性を示した.

結論:

• CASTシステムのための研究開発プラットフォームを確立しました.
• evoCASTシステムは,ヒトの細胞にプログラム可能な遺伝子統合のための汎用的で効率的なツールを提供します.
• この技術は,突然変異性遺伝疾患の治療と,より広範な生命科学の応用に重大な影響を及ぼします.