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CRISPR领域最新进展盘点(四)

 PaperRSS 2020-05-23

作者:追风

CRISPR系统为代表的基因编辑工具发展迅猛,被广泛应用于动植物基因组编辑、文库筛选、核酸检测和基因治疗等等,相关成果层出不穷。此外,近年来基于CRISPR-Cas9系统开发的单碱基编辑系统(Base editors)更是如火如荼,新的先导编辑系统(Prime editor)也正在兴起。因此,笔者盘点最近一段时间CRISPR领域的最新进展,以飨读者。

一、 MT:AAV-CRISPR基因编辑效果会被体内先前存在的对Cas9的免疫所否定

腺相关病毒(AAV)载体是目前递送体内治疗性CRISPR-Cas9编辑元件的主要候选载体。然而,基于AAV的递送涉及细菌蛋白Cas9核酸酶的持续表达。最近的研究表明,针对常用的Cas9同源物SpCas9和SaCas9的中和抗体和T细胞特异性在人类中有很高的流行率。

2020年4月19日,美国贝勒医学院William R. Lagor团队在Molecular Therapy发文,首次在小鼠模型中测试了预先存在的对SaCas9的免疫力是否会对使用AAV包装CRISPR-Cas9编辑肝脏基因组构成障碍。结果发现虽然有效的基因组编辑发生在预先存在SaCas9免疫的小鼠肝脏中,但这伴随着肝脏中CD8+T细胞比例的增加。这种细胞毒性T细胞反应的特征是肝细胞凋亡,重组AAV基因组丢失,基因组编辑的细胞完全消除,随后是代偿性肝再生。本研究为基于CRISPR-Cas9的肝脏体内基因组编辑提出了重要的有效性和安全性问题。

值得一提的是,2020年5月18日,MT刊发了杜克大学Charles A. Gersbach对本研究的的评论文章,认为对Cas9的免疫是持续基因组编辑的障碍,有待科学家进一步探索和解决。

原文链接:

1. https:///10.1016/j.ymthe.2020.04.017

2. https:///10.1016/j.ymthe.2020.05.007

二、 MT:一种治疗常染色体显性疾病的新方法-Cas9介导的等位基因特异性编辑

CRISPR-Cas9提供了一种通过破坏突变等位基因的非同源末端连接(NHEJ)策略来治疗常染色体显性疾病的工具。为了区分野生型和突变型等位基因,SpCas9必须能够区别单个核苷酸的变化。

2020年5月7日,英国阿尔斯特大学C.B. Tara Moore团队在Molecular Therapy发文,证明了等位基因特异的CRISPR基因编辑能够实现完全的等位基因识别,并建议将其作为常染色体显性疾病的靶向方法。该方法利用目标区域中的自然变异,这些变异包含一个等位基因上的PAM,该等位基因位于致病突变的顺式基因上,消除了依赖突变的方法的限制。这种创新的针对患者的指南设计方法考虑了患者的个体基因构成,允许以个性化的方式评估目标上和目标外的活动。

原文链接:https:///10.1016/j.ymthe.2020.05.002

三、 bioRxiv:新的CRISPR loci预测工具-CRISPRCasTyper

CRISPR-Cas位点编码高度多样化的原核生物适应性防御系统,最近因其在基因编辑等方面的应用而变得流行。对于系统检测和分类CRISPR-Cas系统的生物信息学工具的需求日益增长。

2020年5月15日,丹麦哥本哈根大学Søren Johannes Sørensen团队在预印本网站bioRxiv发文,开发了新的工具CRISPRCasTyper,基于最新的分类和命名(39个亚型),具有识别和分型CRISPR阵列和Cas位点的能力。网址为http://cctyper.。

CRISPRCasTyper使用机器学习方法根据直接重复序列对CRISPR数组进行子类型划分。此外,该工具还提供了图形输出,其中CRISPR和Cas操纵子排列以彩色基因图谱的形式可视化,从而通过共轭来辅助部分和新系统的注释。CRISPRCasTyper以人工筛选的31个亚型为基准,准确率中值为98.6%。总之,本研究提出了一个最新的和免费可用的工具,用于显著改进跨基因组序列的CRISPR-Cas位点的自动预测。

原文链接:

https:///10.1101/2020.05.15.097824

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