柑橘溃疡病影响柑橘生产。该病由柑橘黄单胞菌(Xcc)引起。先前的研究证实,在 Xcc 感染期间,转录激活因子样效应物 (TALE) PthA4 会从病原体转移到宿主植物细胞中。PthA4 与溃疡病易感基因 LOB1(EBE PthA4 -LOBP)启动子区中的效应物结合元件 (EBE) 结合,激活其表达,随后引起溃疡症状。之前,采用 Cas12a/CBE 共编辑方法破坏高度纯合的柚子的 EBE PthA4 -LOBP。然而,大多数商业柑橘品种都是杂合杂交种,更难产生纯合/双等位基因突变体。在这里,我们采用 Cas12a/CBE 共编辑方法来编辑 Hamlin(Citrus sinensis)的 EBE PthA4 -LOBP,这是一种在世界范围内种植的商业杂合柑橘品种。构建了二元载体 GFP- p1380N-ttLbCas12a:LOBP1-mPBE:ALS2:ALS1,并证明其可通过 Xcc 促进的农杆菌素过滤在 Hamlin 叶片中发挥作用。该构建体允许通过 GFP 选择无转基因再生体,编辑 ALS 以生成抗氯磺隆再生体作为基因组编辑的选择标记,这是通过 nCas9-mPBE:ALS2:ALS1 瞬时表达 T-DNA 的结果,并通过 ttLbCas12a 编辑感兴趣的基因(即本研究中的 EBE PthA4 -LOBP),从而产生无转基因柑橘。共产生了 77 株幼苗。其中 8 株幼苗为转基因植株(#Ham GFP 1 - #Ham GFP 8),4 株幼苗为非转基因植株(#Ham NoGFP 1 - #Ham NoGFP 4),其余为野生型。在 4 株非转基因幼苗中,三个品系(#Ham NoGFP 1、#Ham NoGFP 2 和 #Ham NoGFP 3)含有 EBE pthA4 的双等位基因突变,一个品系(#Ham NoGFP 4)含有 EBE pthA4 的纯合突变。我们在 C. sinensis cv. Hamlin 中实现了 EBE PthA4 – LOBP 的 5.2% 非转基因纯合/双等位基因突变效率,而之前研究中柚子的突变效率为 1.9%。重要的是,存活下来的 4 株无转基因植株和 3 株转基因植株均能抵抗柑橘
CRISPR 技术越来越需要对核酸酶活性进行时空和剂量控制。一种有前途的策略是将核酸酶活性与细胞的转录状态联系起来,通过设计引导 RNA (gRNA) 使其仅在与“触发”RNA 复合后发挥作用。然而,标准的 gRNA 开关设计不允许独立选择触发和引导序列,从而限制了 gRNA 开关的应用。在这里,我们展示了 Cas12a gRNA 开关的模块化设计,它可以将这些序列的选择分离。Cas12a gRNA 的 5' 端融合到两个不同且不重叠的结构域:一个与 gRNA 重复碱基配对,阻止 Cas12a 识别所需的发夹结构的形成;另一个与 RNA 触发物杂交,刺激 gRNA 重复的重新折叠和随后的 gRNA 依赖性的 Cas12a 活性。使用无细胞转录翻译系统和大肠杆菌,我们表明设计的 gRNA 开关可以响应不同的触发因素并靶向不同的 DNA 序列。调节传感域的长度和组成会改变 gRNA 开关的性能。最后,gRNA 开关可以设计为感知仅在特定生长条件下表达的内源性 RNA,从而使 Cas12a 靶向活性依赖于细胞代谢和压力。因此,我们的设计框架进一步使 CRISPR 活性与细胞状态挂钩。
摘要 全基因组功能性遗传筛选已成功发现基因型-表型关系并设计新表型。虽然广泛应用于哺乳动物细胞系和大肠杆菌,但在非常规微生物中的使用受到限制,部分原因是无法准确设计此类物种的高活性 CRISPR 向导。在这里,我们开发了一种针对所选生物体(在本例中为产油酵母解脂耶氏酵母)的 sgRNA 设计实验计算方法。在不存在非同源末端连接(主要的 DNA 修复机制)的情况下进行负选择筛选,用于生成 SpCas9 和 LbCas12a 的单个向导 RNA (sgRNA) 活性谱。这种全基因组数据作为深度学习算法 DeepGuide 的输入,该算法能够准确预测向导活性。 DeepGuide 使用无监督学习来获取基因组的压缩表示,然后通过监督学习来映射具有指导活性的 sgRNA 序列、基因组背景和表观遗传特征。全基因组和选定基因子集的实验验证证实了 DeepGuide 能够准确预测高活性 sgRNA。DeepGuide 提供了一种生物体特异性的 CRISPR 指导活性预测因子,可广泛应用于真菌物种、原核生物和其他非常规生物。
据众所周知,RECHB是唯一描述的具有这种扩展活性的核酸酶。 div>很有可能在自然界中具有这些特征,但是在天然酶的空间中,可能会很艰巨,昂贵且需要很长时间。 div>同样,基于自动学习的计算方法仍在开始,尚无法设计具有复杂和受控功能的酶,例如大型构象变化。 div>开发了深度学习方法(OpenCrispri-1),尽管有希望,但尚未证明具有新功能设计蛋白质的能力。 div>这些限制突出了ASR生成具有多种和改进特性的复杂合成酶的能力,并开放了与深度学习和语言方法结合的新方法。 div>
*βS /βS,βS /β0,βS /β +,βSβD,βSβoarab。†严重需要医疗护理(尽管在治疗期间进行了羟基脲或其他支持护理措施)定义为:除了血管co骨外,没有其他原因的急性发作,导致≥24-h-h的医院或eri≥2访问日期或痛苦的次要次数,导致痛苦的次数均与72次验证,急性priapism持续> 2小时,需要去医疗机构(有或没有住院); ACS定义为胸壁疼痛,与发烧和/或呼吸道症状相关的胸部X射线膜上的新肺浸润的发现;或肝或脾隔离,这被定义为与器官区域疼痛相关的器官尺寸突然增加,在24小时内的血红蛋白浓度≥2g/dL的降低,以及,肝隔离,肝功能测试异常变化,肝功能测试异常,包括偶联的胆红素疾病,包括胆汁疾病。β,β-球蛋白等位基因; βS,镰状β-球蛋白; ACS,急性胸部综合征;嗯,急诊室; H,小时; HLA,人白细胞抗原; RBC,红细胞; Reni-Cel,Renizgamglogene AutogedTemcel; SCD,镰状细胞疾病; Voe,Vaso-Occlusive活动。clinicaltrials.gov nct04853576。可用:https://clinicaltrials.gov/ct2/show/nct04853576。2025年1月访问。
*可在八名患者中评估的植入。†ANC≥0.5×10 9 /L的三个连续测量。基于八名在数据截止日期之前获得中性粒细胞植入的患者。‡连续三个连续测量,血小板计数≥20×10 9 /L,至少在血小板输血后7天开始,在血栓蛋白后10天。基于八名患者在数据截止日期之前获得血小板植入的患者。ANC,绝对中性粒细胞计数; Reni-Cel,Renizgamglogene AutogedTemcel; SD,标准偏差。
1 斯科尔科沃科学技术学院生命科学中心,莫斯科 143026,俄罗斯,2 UMR7156 - 分子遗传学、基因组学、微生物学,斯特拉斯堡大学和法国国家科学研究中心 (CNRS),斯特拉斯堡 67000,法国,3 罗格斯新泽西州立大学瓦克斯曼微生物研究所,皮斯卡塔韦 08854,美国,4 白俄罗斯国家科学院物理有机化学研究所生物共轭化学实验室,明斯克 220072,白俄罗斯,5 库尔恰托夫基因组学中心,国家研究中心“库尔恰托夫研究所”,莫斯科 123098,俄罗斯,6 莫斯科罗蒙诺索夫国立大学生物学院,莫斯科 119991,俄罗斯和 7 俄罗斯科学院基因生物学研究所精准基因组编辑和生物医学遗传技术中心科学院,莫斯科 119334,俄罗斯
。cc-by 4.0国际许可(未经Peer Review尚未获得认证)是作者/资助者,他已授予Biorxiv的许可证,以永久显示预印本。这是该版本的版权持有人,该版本发布于2025年1月5日。 https://doi.org/10.1101/2025.01.05.631166 doi:Biorxiv Preprint
1美国克利夫兰克利夫兰诊所,俄亥俄州克利夫兰,小儿血液学肿瘤学和骨髓移植。2美国田纳西州纳什维尔市特里斯塔尔百年纪念儿童医院的莎拉·坎农血癌中心。3个科罗拉多州科罗拉多州儿童医院,科罗拉多大学Anschutz大学医学校园,美国科罗拉多州奥罗拉。4血液和骨髓移植计划和骨髓加工实验室,美国德克萨斯州达拉斯市贝勒大学医学中心。5骨髓移植和细胞治疗计划,美国纽约州纽约市哥伦比亚大学欧文医学中心。 6彩虹婴儿和儿童医院,美国俄亥俄州,美国,美国。 7小儿血液学,肿瘤学,血液和骨髓移植,美国俄亥俄州哥伦布市的全国儿童医院。 8加拿大安大略省渥太华医院医学系医学系移植和细胞治疗计划。 9 Editas Medicine,Inc。,美国马萨诸塞州剑桥。 加利福尼亚大学,旧金山分校和美国加利福尼亚州奥克兰市的贝尼奥夫儿童医院医学院。5骨髓移植和细胞治疗计划,美国纽约州纽约市哥伦比亚大学欧文医学中心。6彩虹婴儿和儿童医院,美国俄亥俄州,美国,美国。7小儿血液学,肿瘤学,血液和骨髓移植,美国俄亥俄州哥伦布市的全国儿童医院。8加拿大安大略省渥太华医院医学系医学系移植和细胞治疗计划。 9 Editas Medicine,Inc。,美国马萨诸塞州剑桥。 加利福尼亚大学,旧金山分校和美国加利福尼亚州奥克兰市的贝尼奥夫儿童医院医学院。8加拿大安大略省渥太华医院医学系医学系移植和细胞治疗计划。9 Editas Medicine,Inc。,美国马萨诸塞州剑桥。加利福尼亚大学,旧金山分校和美国加利福尼亚州奥克兰市的贝尼奥夫儿童医院医学院。加利福尼亚大学,旧金山分校和美国加利福尼亚州奥克兰市的贝尼奥夫儿童医院医学院。
恒温扩增核酸检测技术因其耗时短、对扩增 设备要求低和引物探针商品化合成稳定等优势 , 在 病原快速检测技术中脱颖而出。 Piepenburg 等 [ 13 ] 参 照 T4 噬菌体 DNA 复制系统于 2006 年创建了一种新 型等温扩增技术 , 使用酶来打开双链 DNA, 该技术 称为重组酶聚合酶扩增 (Recombinase polymerase am- plification, RPA) 。随后发明的重组酶介导链置换 核酸扩增技术 (Recombinase-aid amplification, RAA) 技术原理与 RPA 类似 , 不同之处在于 RAA 的重组酶 来源于细菌或真菌 , 而 RPA 的重组酶来自 T4 噬菌 体。 2017 年 [ 14 ] 结合以上重组酶 , SHERLOCK (Specifi- chigh-sensitivity enzymatic reporter unlocking) 检测 方案问世 , 并应用于新冠病毒的检测技术开发 [ 15 ] , 该技术通过改造规律间隔成簇短回文重复序列及 其关联蛋白 (Clustered regularly interspaced short pa- lindromic repeats/CRISPR-associated proteins system, CRISPR/Cas) 系统 , 使其能够识别特定的严重急性 呼吸综合征冠状病毒 2 (Severe acute respiratory syn- drome coronavirus 2, SARS-Cov-2) 基因组片段 , 1h 就能确定检测结果 , 检测限可低至 2 amol/L 。 SHER- LOCK 技术特异和简便 , 将 SHERLOCK 与 RAA 整合 集成 , 能够凸显两者的优势 , 不仅可以实现靶标核 酸的快速扩增 ( 保留等温扩增技术的优势 ), 还增强 了检测特异性。
