通过逆转录附加在 CRISPR–Cas 向导 RNA 3′ 端的模板序列,可以实现对基因组的精确修改 1 。为了确定细胞中引导编辑的因素,我们开发了可扩展的引导编辑报告基因并进行了基因组规模的 CRISPR 干扰筛选。从这些筛选中,我们发现一个单一因子成为引导编辑的最强介质:小 RNA 结合核酸外切酶保护因子 La。进一步研究表明,La 可在各种方法(PE2、PE3、PE4 和 PE5)、编辑类型(替换、插入和删除)、内源性基因座和细胞类型中促进引导编辑,但对依赖标准、未延伸向导 RNA 的基因组编辑方法没有一致的效果。先前的研究表明,La 与 RNA 聚合酶 III 转录本 2 的 3′ 端的多尿苷束结合。我们发现 La 在功能上与多尿苷化的引导 RNA(pegRNA)的 3′ 端相互作用。在这些结果的指导下,我们开发了一种与 La 的 RNA 结合 N 端结构域融合的 Prime Editor 蛋白 (PE7)。该编辑器通过表达的 pegRNA 和工程化的 pegRNA (epegRNA) 以及针对 La 结合优化的合成 pegRNA 改进了 Prime Editor。总之,我们的结果提供了关于 Prime Editor 组件如何与细胞环境相互作用的关键见解,并提出了在其中稳定外源小 RNA 的一般策略。
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