摘要 CRISPR 相关 (Cas) 酶通过实现 RNA 引导的基因组编辑彻底改变了生物学。在供体模板存在下进行同源定向修复 (HDR) 目前是 CRISPR-Cas 诱导的双链 DNA 切割后引入精确编辑的最通用方法,但 HDR 效率通常低于导致插入和缺失 (indel) 的末端连接途径。我们测试了使用与 PRDM9 融合的 Cas9 构建体可以增加 HDR 的假设,PRDM9 是一种染色质重塑因子,可沉积组蛋白甲基化 H3K4me3 和 H3K36me3,经证实可介导人类细胞中的同源重组。我们的结果表明,融合蛋白特异性地在 DNA 中的 Cas9 切割位点接触染色质,使观察到的 HDR 效率加倍,并将 HDR:indel 比率提高 3 倍,与单独使用 Cas9 诱导的相比。HDR 增强发生在多种细胞系中,脱靶基因组编辑没有增加。这些发现强调了染色质结构对于 CRISPR-Cas 基因组编辑过程中 DNA 修复途径选择的重要性,并提供了一种提高 HDR 效率的新策略。意义声明 CRISPR-Cas 介导的同源定向修复 (HDR) 可为各种研究和临床应用提供精确的基因组编辑,但由于竞争性端接途径,HDR 效率通常较低。在这里,我们描述了一种通过设计 CRISPR-Cas9-甲基转移酶融合蛋白来影响 DNA 修复途径选择并提高 HDR 效率的简单策略。该策略强调了组蛋白修饰对 CRISPR-Cas 诱导的双链断裂后 DNA 修复的影响,并增加了 CRISPR 基因组编辑工具箱。
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