在真核细胞中设计了与转录相关的Cas9向
Gregory W Goldberg1, Manjunatha Kogenaru2, Sarah Keegan2
1Institute for Systems Genetics and Department of Biochemistry and Molecular Pharmacology, NYU Langone Health, New York, NY, USA. Gregory.Goldberg@nyulangone.org.
Nature communications
|November 28, 2024
概括
设计的CRISPR-Cas9系统,与转录相关的Cas9向 (TraCT),将DNA编辑与活跃转录联系起来. 这一创新使得精确的基因编辑通过控制Cas9活动时间,而不仅仅是空间.
科学领域:
- 分子生物学分子生物学
- 基因编辑技术的技术
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 2类CRISPR-Cas系统,如Cas9,使用DNA序列识别 (PAM和引导RNA) 来定位目标.
- 目前的CRISPR-Cas系统提供了对DNA向的空间控制,但不是时间控制.
- PAM和引导RNA相互作用的构成性限制了Cas9活动的动态调节.
研究的目的:
- 设计一个具有对DNA向时间控制的CRISPR-Cas9系统.
- 为了将 Cas9 DNA 向活动与活跃的基因转录相结合.
- 开发一种称为转录相关的Cas9向 (TraCT) 的新型基因编辑机制.
主要方法:
- 工程 Cas9 融合蛋白与新生 RNA 结合.
- 利用低于最佳的PAM相互作用来限制基底Cas9活性.
- 在真核酵母和人类细胞中证明了TraCT.
- 应用TraCT用于在相同的标位和差异转录的等位基因位点进行选择性基因编辑.
主要成果:
- 成功设计了 Cas9 融合蛋白,用于转录相关的 Cas9 向 (TraCT).
- 通过TraCT,可以实现转录和DNA向之间的时空合.
- 在酵母中展示了特定DNA点的选择性编辑.
- 通过共同转录RNA结合,展示了CRISPR-CasDNA向的条件刺激.
结论:
- 在不改变核心Cas9或指导RNA组件的情况下,可以实现对Cas9向的时间控制.
- 同转录RNA结合作为一个cis作用机制,有条件地激活CRISPR-CasDNA向.
- 在真核细胞中,TracT为精确和调节的基因编辑提供了一个新的范式.
