基于CRISPR/Cas系統(tǒng)出現(xiàn)的單堿基編輯技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高效且簡便的單個(gè)堿基的替換編輯,其原理是將胞嘧啶脫氨酶（cytosine deaminase）或腺苷脫氨酶（adenosine deaminase）與Cas9n（D10A）形成融合蛋白,通過CRISPR/Cas精準(zhǔn)識別和定位DNA上的靶位點(diǎn)后,利用胞嘧啶脫氨酶或腺苷脫氨酶將靶點(diǎn)距離sgRNA位點(diǎn)基序（protospacer adjacent motif,PAM）序列端的4～7位的單個(gè)堿基發(fā)生單堿基轉(zhuǎn)換或顛換。對基于CRISPR/Cas系統(tǒng)的單堿基編輯技術(shù)發(fā)現(xiàn)的歷史、組成和分類、工作原理進(jìn)行了概述,并總結(jié)了該系統(tǒng)最新進(jìn)展及應(yīng)用。 

【文章來源】：中國生物工程雜志. 2020,40(12)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

CBE系統(tǒng)原理示意圖

2019年，Abudayyeh等[9]建立了第一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)精確RNA編輯的CRISPR系統(tǒng)即REPAIR系統(tǒng)，它是利用ADAR2的脫氨基結(jié)構(gòu)域(ADARDD)與Cas13b相融合組成的，可實(shí)現(xiàn)單鏈RNA中單個(gè)堿基C到U的編輯。盡管相對于RNAi系統(tǒng)，REPAIR系統(tǒng)的堿基編輯更精確，但是仍存在大量的脫靶現(xiàn)象。之后，Abudayyeh等[9]進(jìn)一步優(yōu)化REPAIR系統(tǒng)，將系統(tǒng)中的ADAR2換為胞苷脫氨酶，構(gòu)建了胞苷脫氨酶功能的ADARDD與Cas13b相融合的RESCUE系統(tǒng)(圖4),RESCUE系統(tǒng)保留了從腺嘌呤(A)到次黃嘌呤(I)的編輯活性，可實(shí)現(xiàn)從C到U和從A到I的多重編輯。RESCUE系統(tǒng)與REPAIR系統(tǒng)相比，脫靶率減少，同時(shí)降低靶向目標(biāo)編輯效率。利用RESCUE系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)編碼蛋白質(zhì)功能的RNA特定堿基位點(diǎn)改變，擴(kuò)展了單堿基基因編輯技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域[9]。圖3 雙堿基編輯原理示意圖

圖3 雙堿基編輯原理示意圖


本文編號：3522819