印度加济阿巴德 ABES 工程学院的 AKTU。2015 年 12 月 14 日至 21 日 参加印度 IIT 坎普尔分校 AKTU 价值教育小组举办的“人类价值观和职业道德”教师发展计划。 2015 年 9 月 7 日至 11 日 参加印度加济阿巴德阿贾伊库马尔加格工程学院电子与通信工程系举办的 AICTE 认可短期课程“通过 ICT 实现全球移动通信系统”。 2015 年 7 月 13 日至 17 日 参加印度加济阿巴德阿贾伊库马尔加格工程学院计算机科学与工程系组织的“Dot Net 技术”教师发展计划。 2015 年 4 月 3 日 - 4 日 参加印度加济阿巴德阿贾耶库马尔加格工程学院计算机应用系组织的“可靠信息安全系统的开发、威胁和问题”全国研讨会。 2015 年 1 月 30 日 - 31 日 参加印度加济阿巴德阿贾耶库马尔加格工程学院计算机科学与工程系组织的“自然语言处理”教师发展计划。 2013 年 6 月 11 日 - 14 日 参加印度-德国马克斯普朗克计算机科学中心(IMPECS)与印度贾巴尔普尔 IIITDM 联合组织的高级算法学院(SOAA-13)。3 月 31 日 - 4 月
ABES 修正预算估计提交 ACU 航空电子计算机单元 AD 现役 AEF 航空航天远征军 AEW 航空航天远征联队 AFMSS 空军任务支援系统 AFRC 空军预备队司令部 AOR 责任区 AR 减员预备队 ASIP 飞机结构完整性计划 BAI 备份库存 BLOS 超视距 C2 指挥与控制 C3 指挥、控制与通信 C3I 指挥、控制、通信与信息 CALCM 常规空射巡航导弹 (AGM-86C) CAP 战斗空中巡逻 CAS 近距空中支援 CB 测试编码 (OT&E) CC 战斗编码 CDU 控制显示单元 CEM 综合效应弹药 (CBU-87) CINC 总司令 CONOPs 作战概念 CONUS 美国本土 DCA 防御性防空 DEAD 摧毁敌方防空系统 DEC 数字发动机控制 DoD 国防部DT&E 开发测试和评估 DTU 数据传输单元 EA 电子攻击 ECM 电子对抗 EHF 极高频 EP 电子防护 EI 测试编码(DT&E) FOL 前方作战位置 FSA 未来攻击机 FYDP 未来几年国防计划 FY 财政年度 GATM 全球空中交通管理系统 GMTI 地面移动目标指示器
摘要:成簇的规律间隔短回文重复序列(CRISPR)/相关蛋白9系统(Cas9)已被广泛用于优化种质资源的多个方面。然而,大规模基因组研究表明,农作物的新变异归因于单核苷酸多态性(SNP)。因此,将单个碱基替换到植物基因组中可能会产生理想的性状。通过CRISPR / Cas9技术进行的基因编辑经常导致插入-缺失(indel)。碱基编辑可以在没有双链断裂(DSB)和供体修复模板(DRT)的情况下在基因组中实现精确的单核苷酸改变。因此,BE提供了一种关于基因组编辑的新思路,碱基编辑技术目前正在用于编辑许多不同生物的基因组。随着传统育种技术和现代分子育种技术的相互补充,各种基因组编辑技术应运而生。如何发挥 BE 应用的更大潜力是我们需要考虑的问题。本文,我们介绍了 CBE、ABE 和 CGBE 等各种碱基编辑。此外,还总结了碱基编辑技术在农业中的最新应用,包括作物产量、品质、疾病和除草剂抗性。最后,介绍了碱基编辑技术的挑战和未来前景。旨在全面概述 BE 在作物育种中的应用,以进一步改进 BE 并最大限度地发挥其价值。
图 1. 开发腺嘌呤碱基编辑来纠正 SMN2 外显子 7 C6T。a、未受影响个体和脊髓性肌萎缩症 (SMA) 患者的 SMN1 和 SMN2 示意图。SMN1 中的突变会导致 SMA,因为 SMN 蛋白会消耗,而这可以通过编辑 SMN2 来恢复。b、与 SMN1 相比,SMN2 外显子 7 C 到 T (C6T) 多态性的示意图,其中有碱基编辑器 gRNA 靶位及其估计的编辑窗口。cd、当使用由腺嘌呤脱氨酶结构域 ABEmax 33,38、ABE8.20m 35 和 ABE8e 36 与野生型 SpCas9(面板 c)或 SpRY 37(面板 d)融合的 ABE 时,对 SMN2 C6T 靶向腺嘌呤和其他旁观者碱基进行 A-to-G 编辑,通过靶向测序进行评估。 e,使用 SpRY 或其他宽松 SpCas9 PAM 变体 43 对 SMN2 外显子 7 中的腺嘌呤进行 A 到 G 编辑,通过靶向测序进行评估。图 ce 中的数据来自 HEK 293T 细胞中的实验;n = 3 个独立生物学重复的平均值、sem 和单个数据点。
胞嘧啶碱基编辑器 (CBE) 可实现可编程的基因组 C·G 到 T·A 转换突变,通常包含经过修饰的 CRISPR-Cas 酶、天然存在的胞嘧啶脱氨酶和尿嘧啶修复抑制剂。先前的研究表明,利用天然存在的胞嘧啶脱氨酶的 CBE 可能导致无引导的全基因组胞嘧啶脱氨。尽管随后报道了可减少随机全基因组脱靶的改进型 CBE,但这些编辑器的靶向性能可能不理想。本文,我们报告了使用 TadA 的工程变体 (CBE-T) 的 CBE 的生成和表征,这些变体可在序列多样的基因组位点上实现高靶向 C·G 到 T·A,在原代细胞中表现出强大的活性,并且不会导致全基因组突变的可检测升高。此外,我们报道了胞嘧啶和腺嘌呤碱基编辑器 (CABE),它们可催化 A 到 I 和 C 到 U 编辑 (CABE-T)。与 ABE 一起,CBE-T 和 CABE-T 可使用实验室进化的 TadA 变体对所有转换突变进行可编程安装,与之前报道的 CBE 相比,这些变体具有更好的特性。
摘要 神经节苷脂单唾液酸 (GM1) 神经节苷脂沉积症是一种罕见的常染色体隐性遗传病,通常由 GLB1 基因中的有害单核苷酸变异 (SNV) 引起。这些变异导致 b-半乳糖苷酶 (b-gal) 活性降低,从而导致与过早死亡相关的神经退行性病变。目前,尚无有效的 GM1 神经节苷脂沉积症治疗方法。正在进行的三项临床试验旨在提供 GLB1 基因的功能性拷贝以阻止疾病进展。在这项研究中,我们表明 41% 的 GLB1 致病 SNV 可以被腺嘌呤碱基编辑器 (ABE) 取代。我们的结果表明,ABE 可以有效地纠正患者来源的成纤维细胞中的致病等位基因,恢复 b-gal 活性的治疗水平。脱靶 DNA 分析未检测到接受治疗的患者细胞中的脱靶编辑活动,除了基于 3D 结构生物信息学预测的不影响 b-gal 活性的旁观者编辑。总之,我们的结果表明基因编辑可能是治疗 GM1 神经节苷脂沉积症的替代策略。
抽象背景:CRISPR工具箱通过标记效应子域的快速扩展,以酶促无效CAS9(DCAS9)或Cas9 Nickase(NCAS9)导致了几种有希望的新基因编辑策略。最近的添加包括CRISPR胞嘧啶或腺嘌呤碱基编辑器(CBES和ABES)和CRISPR Prime编辑器(PES),其中脱氨酶或逆转录酶分别融合到NCAS9。这些工具在动物和植物模型中建模并纠正引起疾病的突变的巨大希望。但到目前为止,还没有广泛可用的工具可以自动化BE和PE试剂的设计。结果:我们开发了PNB Designer,这是一种基于Web的PEGR NAS设计的应用程序,用于BES,并指导RNA。PNB设计师使设计定位指向RNA的指南RNA针对跨越多个王国的变体或参考基因组上的单个或多个靶标的指南RNA。与PNB设计师一起,我们设计了PegrNA,以模拟所有已知疾病,从而导致Clinvar可用的突变。此外,PNB设计人员可用于设计指南RNA来安装或恢复SNV,用一个CBE和七个不同的ABE PAM变体扫描基因组,并返回最佳使用。PNB设计师可以在http://fgcz-shiny .uzh.ch.ch.ch/pnbde signe r/结论上公开访问:结论:使用PNB设计师,我们为CRISPR PE和BE Reagents创建了一种用户友好的设计工具,应该简化选择编辑策略和避免设计并避免设计并进行设计。
CRISPR/CAS9系统已成为一种强大的基因组工程工具,用于研究基因功能并改善植物特征。基因组编辑是通过Cas9核酸内切酶在特定的基因组序列上实现的,以产生由短导RNA(SGRNA)指导的双标准断裂(DSB)。DSB通过容易出错的非同源末端连接(NHEJ)或无错误的同源指导修复(HDR)路径来修复,分别导致基因突变或序列替换。这些细胞DSB修复途径可以被利用以敲除或替换基因。另外,胞质或腺嘌呤碱基编辑器(CBES或ABE)融合到催化死亡的Cas9(DCAS9)或Nickase Cas9(NCAS9)(NCAS9)时,也用于执行精确的基础编辑而无需生成DSB。在本章中,我们描述了通过使用基于CRISPR/CAS9的系统在拟南芥基因组中执行单个/多基因突变和精确基础编辑的详细程序。特别是,描述了转基因线的目标基因选择,SGRNA设计,矢量结构,转化和分析的步骤。该方案有可能适应在其他植物物种(例如水稻)中进行基因组编辑。
CRISPR 碱基编辑技术倾向于编辑目标区域中的多个碱基,这限制了精确恢复疾病相关的单核苷酸多态性 (SNP)。我们设计了一种不完美 gRNA (igRNA) 编辑方法,该方法利用具有一个或多个与目标基因座不互补的碱基的 gRNA 来引导碱基编辑生成单碱基编辑产物。碱基编辑实验表明,与正常 gRNA 编辑相比,使用 CBE 的 igRNA 编辑大大增加了单碱基编辑分数,并且编辑效率更高。使用腺嘌呤碱基编辑器 (ABE) 也获得了类似的结果。在 DNMT3B、NSD1、PSMB2、VIATA hs267 和 ANO5 等基因座上,实现了近乎完美的单碱基编辑。通常,可以使用简单的协议从一组少数 igRNA 中选择具有良好单碱基编辑效率的 igRNA。作为概念验证,本研究使用 igRNA 构建了导致原发性高草酸尿症的疾病相关 SNP 细胞系。这项工作提供了一种使用 ABE 和 CBE 实现单碱基碱基编辑的简单策略,并克服了限制碱基编辑器用于治疗 SNP 相关疾病或创建携带疾病相关 SNP 的细胞系和动物模型的关键障碍。
背景CRISPR-CAS系统通过各种高级基因组编辑工具(例如核酸酶,基础编辑器和转座酶)演变,这些工具可以有效地产生靶向靶诱变[1]。尤其是,基于CRISPR系统开发的胞嘧啶碱基编辑器(CBE)和腺嘌呤碱基编辑器(ABE)可以在包括小鼠在内的各种生物体中有效地执行C•g至t•a和a•t至g•c替代基础[2,3] [2,3] [4,5]。最近,也报道了C c cg base Editor(CGBE1),使C可以在人类细胞中进行G基础转移的c转移[6]。然而,由于基因编辑限制(由于同源性定向修复(HDR))导致的基因编辑局限性(HDR),涉及一个或多个核苷酸插入,转化或截断的精确靶向突变仍然具有挑战性。Prime Editor(PE)是一种新的概念基因组编辑工具,包括带有Nickase Cas9(H840A)的融合蛋白和商业的Moloney Moloney鼠白血病病毒逆转录酶(M-MLV RT)。pe由编码所需的编辑序列[7]的Prime编辑指南RNA(PEGRNA)驱动。这种精心设计的基因组编辑系统允许靶向基础转化率的靶向诱变,以及小的插入和插入,而没有双链DNA断裂或供体DNA [7-10]。
