摘要 通过将催化失活的 Cas9 (dCas9) 与组蛋白脱乙酰酶 (Sir2a) 或乙酰转移酶 (GCN5) 的活性域融合,该 CRISPR 干扰/激活 (CRISPRi/a) 系统允许在转录水平上进行基因调控,而不会导致寄生虫基因组发生永久性变化。然而,dCas9 的组成性表达对研究必需基因构成了挑战,这可能会导致寄生虫的适应性变化,掩盖真正的表型。在这里,我们开发了一种无泄漏诱导型 CRISPRi/a 系统,通过整合 DiCre/loxP 调节子,允许在雷帕霉素瞬时诱导下表达 dCas9-GCN5/-Sir2a,这允许通过引入针对其转录起始区的向导 RNA 来方便地转录调控感兴趣的基因。利用在无性红细胞发育过程中处于沉默状态或从低水平到高水平表达的八种基因,我们评估了该系统在无性寄生虫中的稳健性和多功能性。对于大多数分析的基因,这种可诱导的 CRISPRi/a 系统导致目标基因在 mRNA 水平上上调或下调 1.5 到 3 倍。PfK13 和 PfMYST 表达的改变导致对青蒿素的敏感性改变。对于自噬相关蛋白 18(与青蒿素抗性相关的必需基因),通过可诱导的 CRISPRi/a 获得了 0.2 倍的上调或下调,导致生长迟缓。对于配子发生的主要调节器 PfAP2-G,通过 CRISPRa 获得了 0.10 倍的 PfAP2-G 转录本增加,导致。诱导寄生虫的配子体血症高出 4 倍。此外,可诱导的 CRISPRi/a 还可以调节配子体中的基因表达。这种可诱导的表观遗传调控系统为研究恶性疟原虫的基因功能提供了一种快速方法。
全球有数百万人患有由 DNA 序列各种突变引起的罕见遗传病。罕见遗传病的传统治疗方法往往无效,因此人们对基因编辑方法寄予厚望。基于 nCas9(具有切口酶活性的 Cas9)或 dCas9(催化无活性的 DNA 靶向 Cas9 酶)的 DNA 碱基编辑系统能够在不造成双链断裂的情况下进行编辑。这些工具在不断改进,增加了它们在治疗中的潜在用途。在这篇综述中,我们描述了主要类型的碱基编辑系统及其在体外和体内实验中治疗单基因疾病的应用。此外,为了了解这些系统的治疗潜力,我们还研究了碱基编辑系统的优缺点。
成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 和 CRISPR 相关蛋白 (Cas9) 系统是一种适应性免疫反应防御机制,古细菌和细菌利用该机制来降解外来遗传物质。该机制可以重新用于其他功能,包括哺乳动物系统的基因组工程,例如基因敲除 (KO) (1,2) 和基因激活 (3-6)。CRISPR 激活质粒产品利用与 VP64 激活域融合的 D10A 和 N863A 失活 Cas9 (dCas9) 核酸酶与 sgRNA (MS2) 结合,从而实现特定基因的识别和上调,sgRNA (MS2) 是一种靶向特异性 sgRNA,经过设计可结合 MS2-P65-HSF1 融合蛋白 (6)。这种协同激活介质 (SAM) 转录激活系统提供了一个强大的系统,可最大限度地激活内源性基因表达 (6)。
摘要 靶向激活内源基因是细胞工程的重要方法。本文,我们报道了核酸酶失活的 dCas9 同时、顺序或作为单个四部分效应物与转录激活因子 (VPR) 和表观遗传效应物 (组蛋白乙酰转移酶 p300 核心的催化结构域) 融合,可以增强靶基因的激活。复合激活因子 VPRP 在不同细胞类型的一组基因中的表现比单个激活因子更有效。我们利用效应物表征了宿主染色质乙酰化和转录组的脱靶效应。我们的工作表明,转录和表观遗传效应物可以一起使用来增强基因激活,并表明需要进一步优化表观遗传效应物以减少脱靶。
成簇的规律间隔短回文重复序列 (CRISPR) 和 CRISPR 相关蛋白 (Cas9) 系统是一种适应性免疫反应防御机制,古细菌和细菌利用该机制来降解外来遗传物质。该机制可以重新用于其他功能,包括哺乳动物系统的基因组工程,例如基因敲除 (KO) (1,2) 和基因激活 (3-5)。CRISPR 激活质粒产品利用与 VP64 激活域融合的 D10A 和 N863A 失活 Cas9 (dCas9) 核酸酶与 sgRNA (MS2) 结合,从而实现特定基因的识别和上调,sgRNA (MS2) 是一种靶向特异性 sgRNA,经过设计可结合 MS2-P65-HSF1 融合蛋白 (5)。这种协同激活介质 (SAM) 转录激活系统* 提供了一个强大的系统,可最大限度地激活内源性基因表达 (5)。
定期间隔间隔的短篇小学重复序列(CRISPR)和CRISPR相关蛋白(CAS9)系统是Archea和细菌用于降解的一种自适应免疫反应防御机制。该机制可以用于其他功能,包括用于哺乳动物系统的基因组工程,例如基因敲除(KO)(1,2)(1,2)和基因激活(3-6)。cRISPR激活质粒产物通过利用D10A和N863A停用CAS9(DCAS9)核酸酶与VP64 acti vation域融合的核酸酶,与SGRNA(MS2)(MS2),目标特异性SGRNA构成SGRNA工程2-HS 2-HS 2-HS 2-HS 2-HS 2-HS 2-HS 2-HS 2-HS 2-HS 2-HS 2-HS 2-HSFF F.Sff FORINAIN 。 这种协同激活介质(SAM)转录激活系统提供了一个强大的系统,以最大程度地激活内源基因表达(6)。。这种协同激活介质(SAM)转录激活系统提供了一个强大的系统,以最大程度地激活内源基因表达(6)。
Cas,CRISPR 相关;CRISPR,成簇的规律间隔的短回文重复序列;CRISPRa,CRISPR 介导的转录激活;CRISPRi,CRISPR 介导的转录抑制;crRNA,CRISPR RNA;crRNP,CRISPR 核糖核蛋白;dCas9,核酸酶失活 Cas9;DSB,双链断裂;dsDNA,双链 DNA;dsODN,双链寡脱氧核苷酸;gRNA,向导 RNA;H3K27ac,组蛋白 H3 赖氨酸 27 乙酰化;H3K4me1,组蛋白 H3 赖氨酸 4 单甲基化;LAM-PCR,线性扩增介导的 PCR;LSD1,赖氨酸特异性组蛋白去甲基化酶 1;MCP,MS2 外壳蛋白;MOI,感染复数; p65AD,核因子-κB反式激活亚基激活结构域;PAM,原型间隔区相邻基序;RNAi,RNA干扰;scFV,单链可变片段;sfGFP,超折叠GFP;sgRNA,单向导RNA;ssRNA,单链RNA。
Horizon Discovery在创建我们的DCAS9-SAL1-SDS3合并之前测试了许多阻遏物构造。while the current Crispri systems are based on DCAS9-KRAB variants (Gilbert et al., 2013, Yeo et al., 2018, Moghadam et al., 2020, AleraSool et al., 2020), the new S'sl1-Sds3 repression system, a covalently linked to the DCAS9 protein, effectively inhibits the transcription of the target gene.参与染色质和基因静音重塑的蛋白质(Alland等人 2002)。 结果是一个功能广泛的阻遏物,它降低了基因表达,但不会停用它。2002)。 结果是一个功能广泛的阻遏物,它降低了基因表达,但不会停用它。2002)。结果是一个功能广泛的阻遏物,它降低了基因表达,但不会停用它。
定期间隔间隔的短质体重复序列(CRISPR)和与CRISPR相关的蛋白质(CAS9)系统是ARCHEA和细菌使用的一种适应性免疫反应防御机制,用于降解前遗传材料。该机制可以用于其他功能,包括用于哺乳动物系统的基因组工程,例如基因敲除(KO)(KO)(1,2)和基因激活(3-6)。CRISPR Activation Plasmid products enable the identification and upregulation of specific genes by utilizing a D10A and N863A deactivated Cas9 (dCas9) nuclease fused to a VP64 acti- vation domain, in conjunction with sgRNA (MS2), a target-specific sgRNA engineered to bind the MS2-P65-HSF1 fusion protein (6).这种协同激活介质(SAM)转录激活系统提供了一个强大的系统,以最大程度地激活内源基因表达(6)。
摘要 基因治疗的理想工具是能够在人类基因组的预定位点上实现有效的基因整合。我们在此展示了睡美人 (SB) 转座子与 CRISPR/Cas9 系统的组件相结合而实现的偏向性全基因组整合。我们提供概念证明,通过将 SB 与催化失活的 Cas9 (dCas9) 融合并提供针对人类 Alu 逆转录转座子的单向导 RNA (sgRNA),可以影响 SB 的靶位选择。转座子整合的富集依赖于 sgRNA,并且以不对称模式发生,偏向于 sgRNA 靶标下游相对较窄的 300 bp 窗口内的位点。我们的数据表明,CRISPR/Cas9 指定的靶向机制迫使整合到基因组区域,而这些区域原本是 SB 转座的不良靶标。未来对该技术的改进可能会允许开发用于精确基因工程的特定基因插入方法。
