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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、 bioRxiv：The Human CRISPR Atlas-设计更高效和准确的Cas9、ABE、CBE的gRNA Cas9和基于Cas9开发的腺嘌呤/胞嘧啶碱基编辑器(ABE/CBE)已被广泛用于研究和治疗方向。然而，这个基因编辑工具箱的广泛使用受到不同目标位点之间效率差异很大的阻碍。 2020年5月21日，华大基因和George M. Church团队合作在bioRxiv发文，提出了TRAP-seq，其中gRNA表达盒和相应的突变位点通过靶向Reporter锚定的细胞位置测序来捕获。TRAP-seq可以真实地概括引入相应内源基因组位点的CRISPR基因编辑结果，最重要的是能够大规模并行量化细胞中的CRISPR基因编辑。 研究展示了这项技术用于高通量量化293T细胞中12,000个gRNA的SpCas9编辑效率和插入结果。此外，TRAP-seq能够在12,000个位置实现ABE和CBE效率的高通量量化。这些丰富的ABE/CBE结果数据揭示了几个影响碱基编辑效率的新的核苷酸特征(如侧翼碱基、核苷酸基序、STOP类型)，以及设计改进的基于机器学习的预测工具来设计高效和准确(>70%)的SpCas9、ABE和CBE gRNA。此外，已经将SpCas9、ABE和CBE的所有12,000个CRISPR基因编辑成果集成到一个以CRISPR为中心的网站：人类CRISPR地图集（http://www./）。本研究拓展了对CRISPR基因和碱基编辑的认识，将促进CRISPR在研究和治疗中的应用和发展。 原文链接： https:///10.1101/2020.05.20.103614 二、 bioRxiv：多个anti-CRISPR的发现揭示了移动遗传元件中的anti-防御基因聚集性 许多原核生物使用CRISPR-Cas系统来对抗入侵的移动遗传元件(MGEs)。作为回应，一些MGEs进化出了Anti-CRISPR(Acr)蛋白来绕过这种免疫，然而这种免疫逃避策略的多样性、分布和活性谱在很大程度上仍不清楚。 2020年5月23日，CRISPR抑制剂领域大牛、美国加利福尼亚大学Joseph Bondy-Denomy团队在bioRxiv发文，在肠杆菌科和假单胞菌中发现了11个新的I型Acr基因，编码在众多染色体和染色体外可移动的遗传元件上。研究者确定了与Acr相关基因5(Aca5)相邻的候选基因，并与I-F(假单胞菌、细菌性和沙雷氏菌)、I-E(假单胞菌和沙雷氏菌)、I-C(假单胞菌)等6个I型系统进行了比对，揭示了I-F型和I-E型Acr基因和一个新的Aca(Aca9)。发现Acr基因不仅与其他Acr基因相关，而且还与不同细菌防御系统的抑制剂相关。这些基因组区域似乎是“防御岛”，让人联想到原核基因组中“防御岛”的簇状排列。本研究扩展了CRISPR-Cas抑制剂的多样性，并揭示了Acr位点邻域在识别新的反防御系统方面的潜在开发。 原文链接： https:///10.1101/2020.05.22.110304 三、 NCB：CRISPR领域大牛David R. Liu总结当前持续定向进化工具的发展 持续定向进化方法允许进化的关键步骤：基因多样化、选择和复制，在实验室进行而只需最少的研究人员干预。因此，连续进化可以比传统的离散进化方法更快地找到答案。持续进化还可以探索更长和更多的进化轨迹，增加了获得需要通过序列空间进行许多步骤的解决方案的可能性，并极大地促进了选择条件和定向突变策略的迭代完善。CBE的优化和ABE的开发等工作都曾依赖于新的定向进化工具的开发。 2020年5月22日，CRISPR领域大牛、单碱基系统的开发者David R. Liu在Nature Chemical Biology发表观点性文章，总结了当前持续定向进化工具的发展。 作者回顾了定向进化工具历史上的进展，从最初的实验好奇心扩展到现在的状态，成为一种产生定制生物分子的强大且令人惊讶的通用策略，并着眼于未来讨论最近的改进。在接下来的几年里，这些进步，加上现有的技术，将继续扩大持续进化实验的范围和效率。特别是，随着这些技术变得更加容易获得和实用，作者预计持续定向进化将从专业研究小组使用的技术过渡到不同领域的研究人员广泛使用的工具，以解决基础和应用科学的多个领域的问题。 原文链接： https://www./articles/s41589-020-0532-y  版权作品，未经PaperRSS书面授权，严禁转载，违者将被追究法律责任。 PaperRSS，关注生命科学，高校院所科研进展。 |
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