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通过无标记富集和重组基因工程位点 (MERGE) 实现快速、可扩展的组合基因组工程
‡ 通信地址：aashiq.kachroo@concordia.ca 关键词：基因组工程、CRISPR-Cas9、人源化酵母、蛋白酶体 缩写：CFU、菌落形成单位；DSB、双链断裂；HDR、同源定向 DNA 修复；HR、同源重组；CELECT、基于 CRISPR-Cas9 的选择以丰富基因型；MERGE、无标记富集和重组基因工程位点；SGA、合成遗传阵列
通过无标记富集和重组基因工程位点 (MERGE) 实现快速、可扩展的组合基因组工程
‡ 通信地址：aashiq.kachroo@concordia.ca 关键词：基因组工程、CRISPR-Cas9、人源化酵母、蛋白酶体 缩写：CFU、菌落形成单位；DSB、双链断裂；HDR、同源定向 DNA 修复；HR、同源重组；CELECT、基于 CRISPR-Cas9 的选择以丰富基因型；MERGE、无标记富集和重组基因工程位点；SGA、合成遗传阵列
原代人间充质干细胞的扩展Invitro培养物下调BRCA1相关的基因并损害DNA双链断裂识别
间充质干细胞（MSC）是多素的成年干细胞，对基于细胞的再生疗法有很大潜力。体外扩展改变其表观遗传和细胞特性，对DNA损伤反应（DDR）和基因组稳定性的影响很差。我们在这里报告了基于转录组的基于转录组的途径分析的结果，该途径分析了体外 - 脱落的人骨骨髓衍生的间充质干细胞（HBM-MSC），并补充了针对DNA双链断裂（DSB）修复的细胞测定。使用基因，KEGG和GSEA映射受体外衰老影响的基因途径，并被发现涉及DNA修复，同源重组（HR），细胞周期控制和染色体复制。在HBM-MSC中对X射线诱导的X射线诱导的DNA DSB的识别（C-H2AX + 53BP1焦点）的测定表明，在8周的体外衰减期间（即10个双倍的时间），细胞表现出较高的DDRADNA ddra。此外，观察到对DNA DSB识别受损的细胞的明显亚群。通过HR（例如Rad51，Rad54，BRCA1）参与DNA修复中的几个基因显示2.3至四倍降低了QRT-PCR的mRNA表达。我们得出的结论是，HMSC的体外扩张会导致与DNA断裂的识别和修复的衰老相关损害。
通过DNA-PKCS的药理延迟增强CRISPR删除
CRISPR-CAS9缺失（CRISPR-DEL）是消除哺乳动物细胞中DNA的领先方法，并为各种基因组编辑的应用提供了基础。靶DNA在非同源最终连接（NHEJ）期间由一对双链断裂（DSB）定义。但是，CRISPR-DEL的低效率导致了费力的实验和错误的负面结果。通过使用内源性报告基因系统，我们表明DNA依赖性蛋白激酶催化亚基（DNA-PKC）的抑制作用（NHEJ的早期一步）会大大增加DNA缺失。这是在各种细胞系，基因递送方法，商业抑制剂和引导RNA中观察到的，包括那些表现出可忽略的活性的RNA。我们进一步表明，DNA-PKCS抑制作用可用于提高合并功能屏幕的灵敏度，并检测否则会忽略的真实阳性命中。因此，延迟NHEJ相对于DSB形成的动力学是增强CRISPR损坏的一种简单有效的手段。
整体和局部操纵 DNA 修复机制以改变造血干细胞中位点特异性基因编辑结果
血液系统的单基因疾病有可能通过体外自体干细胞移植来治疗，移植的是经过基因改造的造血干细胞和祖细胞 (HSPC)。sgRNA/Cas9 系统允许以单核苷酸分辨率精确修改基因组。然而，该系统依赖于内源性细胞 DNA 修复机制来修复 Cas9 诱导的双链断裂 (DSB)，无论是通过非同源末端连接 (NHEJ) 途径还是通过细胞周期调节的同源定向修复 (HDR) 途径。在这里，我们描述了一组异位表达的 DNA 修复因子和 Cas9 变体，评估它们在 HBB 基因座上通过 HDR 促进基因校正或通过 NHEJ 抑制基因破坏的能力。尽管 DNA 修复因子的短暂整体过度表达不会提高原代 HSPC 中基因校正的频率，但通过与 Cas9 蛋白融合将因子定位到 DSB 确实改变了修复结果，朝着微同源介导的末端连接 (MMEJ) 修复（HDR 事件）的方向发展。当可预测的基因编辑结果对于治疗成功至关重要时，这种策略可能很有用。
多重素数编辑和非病毒的传递...
当前的CAR转基因输送和表达策略受到以下限制：➢通过慢病毒或转座子通过慢性病毒或转座的半随机整合危险，即在核酸酶 + to ndrate +限制与DSB诱导相关的HDR限制的核酸酶 +模板的核酸酶积分的靶向整合（例如/chromothips）
PARP 抑制剂用于治疗小细胞肺癌及其与现有治疗方法整合的潜力
PARP 是一个蛋白质家族，它协调各种细胞过程，在 DNA 修复和基因组完整性方面发挥着重要作用。PARP1 可激活碱基切除修复 (BER)，以响应 DNA 单链断裂 (SSB)，其中 PARP1 与 SSB 结合并促进 DNA 修复蛋白的募集。当 PARP1 功能受损时，BER 过程会停止，并且由于复制叉不稳定而导致双链断裂 (DSB) 发生 (18)。因此，缺乏同源重组 (HR) DSB 修复途径的恶性肿瘤容易受到 PARP 抑制。PARPi 首次被证明对 BRCA1/2 突变的卵巢癌有效，而这些卵巢癌缺乏 HR (19)。随后，PARPi 的临床疗效扩展到其他携带 BRCA1/2 突变的组织学（19-27），其中大多数 PARPi 获得 FDA 批准用于治疗 BRCA1/2 突变的卵巢癌和乳腺癌（表 1）（30-37）。
开发诱变SOS反应的抑制剂，该反应抑制了奎诺酮抗生素抗性的演变
是开发抗生素佐剂的新兴靶标是细菌DNA修复和SOS反应途径，它控制了细菌胁迫期间的超突变，水平基因转移，持久细胞的形成和毒力的上调。8 - 13个细菌基因组中的DNA损伤可能是由中性粒细胞在感染过程中产生的氧化爆发或诱导DNA双链断裂（DSB）的抗生素治疗的氧化爆发。在细菌中，DSB的修复是由主要在革兰氏阳性细菌或RECBCD中发现的酶复合物ADDAB启动的，主要是在革兰氏负面的。9 ADDAB和RECBCD是ATP依赖性解旋酶 - 通过DNA加工的复杂生化机理起作用的核酸酶，14-16最终导致3 0单链DNA产生。15多重
无需双链 DNA 切割即可在人类类器官中进行高效、无误的荧光基因标记
CRISPR 相关核酸酶是精确编辑模型系统（包括人类类器官）基因组的有力工具。目前描述类器官中荧光基因标记的方法依赖于 DNA 双链断裂 (DSB) 的产生，以刺激同源定向修复 (HDR) 或非同源末端连接 (NHEJ) 介导的所需敲入整合。DSB 介导的基因组编辑的一个主要缺点是需要克隆选择和扩增候选类器官以验证目标基因座的基因组完整性并确认没有脱靶插入/缺失。相比之下，基因组位点和靶向载体的同时切口，称为反式配对切口 (ITPN)，可刺激有效的 HDR 介导的基因组编辑以产生大量敲入而不会引入 DSB。在这里，我们表明 ITPN 可以在人类正常和癌症类器官中实现快速、高效且无插入/缺失的荧光基因标记。为了突出 ITPN 的简便性和效率，我们生成了三重荧光敲入类器官，其中 3 个基因组位点在单轮靶向中同时被修改。此外，我们通过一步差异化修改母系和父系等位基因，生成了具有等位基因特异性读数的模型系统。ITPN 使用我们的靶向载体调色板（可从 Addgene 公开获得），非常适合在人类类器官中生成无错误的杂合敲入。
减数分裂 Cas9 表达介导雄性和雌性小鼠生殖系中的基因转换
高效的基因转换系统有可能促进使用实验室小鼠研究复杂的遗传性状，如果以“基因驱动”的形式实施，则可以限制野生啮齿动物种群造成的生物多样性丧失和疾病传播。我们之前表明，在雌性小鼠生殖系中，这种在 CRISPR/Cas9 双链 DNA 断裂 (DSB) 序列后从杂合子到纯合子的基因转换系统是可行的。然而，在雄性生殖系中，所有 DSB 都通过末端连接 (EJ) 机制修复，形成“插入/缺失”(indel) 突变。这些观察结果表明，将 Cas9 表达的时间与减数分裂 I 同时发生对于有利于同源染色体排列和染色体间同源定向修复 (HDR) 机制占主导地位的条件至关重要。在这里，我们使用 Spo11 基因座上的 Cas9 敲入等位基因，表明 Cas9 的减数分裂表达确实介导雄性和雌性生殖系中的基因转换。然而，雄性和雌性生殖系中 HDR 和 indel 突变的频率都很低，这表明 Cas9 可能在 Spo11 基因座中表达水平太低，无法有效形成 DSB。我们认为，在减数分裂 I 早期启动的更强劲的 Cas9 表达可能会提高基因转换的效率，并进一步提高雄性和雌性小鼠的“超孟德尔”遗传率。