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CRISPR–Cas9 介导的基因组编辑已广泛应用于真核系统的基础和应用生物学研究。虽然许多研究认为 CRISPR 靶位的 DNA 序列是 CRISPR 诱变效率和突变谱的主要决定因素，但越来越多的证据揭示了染色质环境的重要作用。尽管如此，大多数先前的研究都受到缺乏足够的表观遗传资源和/或仅在短时间窗口内暂时表达 CRISPR–Cas9 的限制。在本研究中，我们利用拟南芥 (Arabidopsis thaliana) 中丰富的高分辨率表观基因组资源，使用稳定的转基因植物来解决染色质特征对 CRISPR–Cas9 诱变的影响。我们的结果表明，DNA 甲基化和染色质特征可能导致诱变效率发生高达 250 倍的显著变化。低诱变效率主要与抑制性异染色质特征有关。这种抑制效应似乎在细胞分裂过程中持续存在，但可以通过大幅减少 CRISPR 靶位的 DNA 甲基化来缓解。此外，特定的染色质特征（例如 H3K4me1、H3.3 和 H3.1）似乎与非同源末端连接修复途径介导的 CRISPR-Cas9 突变谱的显著变化有关。我们的研究结果提供了强有力的证据，表明特定的染色质特征可能对 CRISPR-Cas9 诱变效率和 DNA 双链断裂修复结果产生重大而持久的影响。
表观遗传特征显著影响植物中 CRISPR–Cas9 的功效
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