通过IV型分泌系统向受体细菌输送功能性的Cas:DNA核蛋白复合物
Dolores L Guzmán-Herrador1,2, Andrea Fernández-Gómez1,2, Florence Depardieu3
1Departamento de Biología Molecular, Universidad de Cantabria (UC), Santander 39011, Spain.
细菌结合可以将CRISPR-Cas基因编辑工具,如Cas12a,直接输入受体细胞. 这种方法可以实现精确的DNA编辑,而不需要在目标细菌中表达Cas基因.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 微生物学 微生物学
- 基因编辑技术的技术
背景情况:
- 与CRISPR相关的 (Cas) 内核酶对于有针对性的基因组修改至关重要.
- 在CRISPR-Cas技术中,有效地将Cas蛋白传递到细胞中至关重要.
- 细菌结合是一种细菌之间DNA转移的机制.
研究的目的:
- 研究使用细菌结合来将Cas蛋白传递到受体细菌中的方法.
- 开发一种独立的系统,用于使用结合编辑细菌基因.
- 为了将这种基于对联的交付扩展到基础编辑器.
主要方法:
- 结合性放松酶 (R388-TrwC) 与Cas12a内核酶的融合.
- 融合蛋白通过IV型分泌系统 (T4SS) 转移到受体细菌中.
- 通过SOS信号诱导和突变检测评估Cas12a的活动;通过转移的DNA传递模板DNA和引导RNA.
主要成果:
- TrwC-Cas12a融合蛋白通过结合成功转移到受体细胞中.
- 转位的Cas12a保留了它的酶活性,导致DNA断裂和突变.
- 在转移的DNA上使用模板DNA引入了特定的突变,并在接受细胞中产生导向RNA.
- 该策略被扩展到使用TrwC和MobA放松的基础编辑器,实现精确的编辑.
结论:
- 细菌结合是CRISPR-Cas衍生编辑工具的有效交付系统.
- 这种方法绕过了在细胞中传递和表达Cas基因的需要.
- 结合使得细菌中的精确基因组编辑能够使用蛋白质输送和独立的编辑机器.
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