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CRISPR/CAS9技术在永生化的人类细胞系中的单基因编辑策略
摘要CRISPR/CAS9系统的使用在过去几年中迅速增长。在这里，描述了在人类非机智的体细胞系（NTHY-ORI）中的单核苷酸多态性的优化，突出了以克服有关递送和脱靶的问题的策略。，我们同时使用慢病毒和化学脂质作为递送剂以及两种创建双链断裂（DSB）的策略。前者通过经典的Cas9核酸酶（标准策略）诱导了DSB，而第二个则采用了修改后的CAS9产生单链破裂（SSB）。使用单链供体寡核苷酸或HR410-PA供体矢量（HR）进行敲门。可以通过将双镍酶系统与HR载体化学转染相结合来获得所需的细胞。此结果可能是由于DSB的类型造成的，这可能主要是由于Blunt（标准策略）和伸出时HR（Double Nickase）时的非同源末端连接而进行的。我们的结果表明，双镍酶适合在永生的NTHY-ORI细胞系中敲门，而标准CRISPR/ CAS9系统适合在/ DEL突变中创建基因敲除基因敲除。
科学期刊
体细胞中双链断裂 (DSB) 的修复主要通过易出错的非同源末端连接完成，较少通过精确的同源定向修复完成，优先使用姐妹染色单体作为模板。在这里，果蝇系统使用同源染色体的完整序列对 DSB 和单链断裂 (SSB) 进行有效的体细胞修复，我们称这一过程为同源染色体模板修复 (HTR)。出乎意料的是，白色位点的 HTR 介导的等位基因转换对 Cas9 衍生的切口酶 D10A 或 H840A 诱导的 SSB 的响应比对完全活性 Cas9 诱导的 DSB 的响应 (20% 到 30%) 更有效 (40% 到 65%)。 Nickase 和 Cas9 引起的修复表型在发展时间（分别为晚期和早期）和不良诱变事件的产生（罕见和频繁）方面均有所不同。Nickase 介导的 HTR 代表了一种高效且出乎意料的等位基因校正机制，在基因编辑领域具有深远的潜在应用。
一个用于工程性低下多能干细胞的单步过程
平台，它可以通过DNA结合CAS和DNA修饰脱氨酶组成的基础编辑器的模块化组件，该基础编辑器通过在序列靶向指导指南RNA（GRNA）中编码的适体相关的Deaminase组件组成。由于适体依赖于脱氨酶成分靶向DNA序列，PIN点平台唯一地允许多对单个Cas Nickase组件进行多用作用于同时多发性基础编辑和靶向的转基因敲入。编码由大鼠APOBEC1和SPCAS9 NICKASE组成的PIN点基本编辑器的mRNA瞬时传递与合成适性剂编码的GRNA结合使用，可实现耐用的靶蛋白敲除，并显着提高了细胞生存能力，编辑效率，以及与CRISPR-CasS9相比，基因组的编辑效率和基因组完整性均与CRISPR-CasS9相比。为了演示同种异体PSC工程的PIN点平台的实用性，我们使用自动化的克隆跟踪和拾取工作流进行了一系列基因型，生成了一组克隆性低下IPSC线。通过多重碱基编辑和同时进行靶向转基因整合的碱基编辑生成的低免疫原性IPSC系列保留了多能性，并在区别为治疗细胞产物时表现出预期的人白细胞抗原（HLA）表型。因此，PIN点平台代表了一种安全有效的解决方案，可以通过与下游自动化兼容的新型单步过程同时执行多个基因组工程操作，从而提供了极大地简化同种异体IPSC衍生细胞疗法的开发的机会。
CRISPR CAS9和CAS12A同源指导维修的优化设计参数
CRISPR – CAS蛋白是用于在靶向基因组基因座上引入双链断裂（DSB）的RNA引导的核酸酶。DSB通过内源性细胞途径（例如非同源末端连接（NHEJ）和同源指导修复（HDR））修复。在修复过程中提供外源DNA模板，可以通过HDR途径有意，精确地掺入所需的突变。但是，与更快但准确的NHEJ介导的修复相比，HDR的维修率通常很慢。在这里，我们使用单链寡脱氧核苷酸（SSODN）供体模板描述了全面的设计注意事项和优化的高效HDR方法，用于包括S.P.Cas9，S.P。 cas9 d10a nickase和A.S. CAS12A作为核糖核蛋白（RNP）配合物传递。 针对指导RNA选择，供体链的偏好以及在供体模板中的阻止突变的掺入以防止重新切断的功能，并在新颖的在线工具中实现了HDR供体模板设计。 这些发现允许在多个哺乳动物细胞系中使用HDR进行高频率的精确修复。 工具可用性：https：//www.idtdna。com/hdrCas9，S.P。cas9 d10a nickase和A.S. CAS12A作为核糖核蛋白（RNP）配合物传递。针对指导RNA选择，供体链的偏好以及在供体模板中的阻止突变的掺入以防止重新切断的功能，并在新颖的在线工具中实现了HDR供体模板设计。这些发现允许在多个哺乳动物细胞系中使用HDR进行高频率的精确修复。工具可用性：https：//www.idtdna。com/hdr
通过 Prime 编辑纠正致病突变
Camille Bouchard 1,2,*、Kelly Godbout 1,2,*、Jacques P. Tremblay 1,2 > 基因编辑是一个不断发展的领域，其中 Prime 编辑是最新的技术之一。它允许使用仅切割一条 DNA 链的 Cas9 切口酶来修改基因以进行测量。该切口酶与逆转录酶融合，将定制合成的向导 RNA 复制到 DNA 中。该技术用于在细胞或动物模型中创建精确的突变。通过纠正导致致病效应的突变，Prime 编辑还应用于治疗遗传性疾病的临床研究。剩下的挑战是将治疗性分子复合物“递送”至体内细胞。已开发出不同的方法来到达针对每种疾病的特定器官。
血脑屏障的生物学和模型在CRISPR中完善定位
CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats) is a natural bacterial defense system against bacteriophage infection that has recently been harnessed for genome and tran- scriptome editing in a wide range of organisms based on the generation of double-strand DNA breaks (DSBs) and RNA cleavage (3, 24, 32, 47, 52, 58, 73, 76, 79, 91，127）。是根据工程II（CAS9）和VI型（CAS13）可编程核酸酶，DNA和RNA基础编辑，质量编辑以及CRISPR干扰/激活（CRISPRI/A）编辑（CRISPRI/A）编辑（CRISPRI/A）编辑，启用与基本疾病的校正和安装基本疾病的校正和安装，40个基本疾病的突变（30; 69–71、87、105、115、135），例如转录扰动（138）和表观遗传调节（94）。这些基于DNA的编辑器是通过没有DSB活性的死亡CAS9（DCAS9）或CAS9 Nickase（CAS9N）的融合而生成的，只有对胞嘧啶脱氨酶的活性（例如，APOBEC和C-TO-T编辑的APOBEC和辅助）或trans-FER RNA（TRNA）腺苷（TRNA）腺苷氨基氨基酶（例如，tada）（例如，tada）（37）（37）（37）（37）。RNA编辑系统是通过将DCAS13B/DCAS13D/DCAS13X融合而成的，没有RNA裂解活性与腺苷脱氨酶结构域（例如，ADAR2 DD用于A-TO-I编辑）或工程型胞质Deam-Inase Inase Insaine（例如，ADAR2DD）的87，C-TON 7，c-us-n.7，c.-ty 7，c c. 47，c. 47，c.-ty 7，c-ty 7，c-ty 7，c-us-c.-edy in 13，c-u-u--u-u-udy in 13，c-u-udy in 34，c-u-u--为了启用序列特异性基因组调节，DCAS蛋白还融合到多个基因调节效应子，例如逆转录酶（10），转录阻遏物和激活剂（40，101）和表观遗传性调节器（17，99）。
基因组编辑安全性评估指南...
a) 宿主植物的生物学 ................................................................................................................................................ 13 b) 可编程核酸酶/切口酶和模板核苷酸序列的详细信息 ........................................................................................ 13 c) 基因组编辑所遵循的方法 ................................................................................................................................ 13 d) 基因组编辑植物的选择 ...................................................................................................................................... 14 e) 基因组编辑植物的分子表征 ............................................................................................................................. 14 f) 脱靶突变的表征 ............................................................................................................................................. 15 g) 编辑的世代稳定性 ............................................................................................................................................. 15 B. 基因组编辑植物的 SDN-1 和 SDN-2 数据要求 ............................................................................................................. 16 C. SDN-3 型基因组编辑植物的数据要求 ............................................................................................................................. 17
碱基编辑工具在单基因疾病基因治疗中的转化潜力
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。
AccuTool™ sgRNA-(GFP) 合成 (dRGEN)
DNA 引导的 RNA 引导内切酶 (dRGEN) 是高效、经济且方便的基因组编辑实验工具。AccuTool™ dRGEN 可识别长度为 23 bp 并以两个鸟嘌呤 (GG) 结尾的目标序列。定制 sgRNA 表达质粒可与 Cas9 表达质粒（人类密码子优化，WT/Nickase/Sniper 形式可用）一起使用。质粒可以通过任何标准方法（如脂质转染、纳米颗粒或电穿孔）递送到您感兴趣的细胞中，以实现高效递送。sgRNA-GFP 表达质粒是通过将 GFP 构建体插入现有 sgRNA 质粒中构建的。sgRNA-GFP 表达质粒可让您通过荧光显微镜确认细胞中的活性水平。 AccuTool™ dRGEN 是一种定制设计的 sgRNA，以 sgRNA 表达质粒或 sgRNA-GFP 表达质粒的形式提供。应用