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World File Search SystemPEGRNA
Pegrna Infographic
Prime编辑是一种“搜索和替换”基因编辑技术，可提供更精确的编辑，而无需产生双链断裂，从而降低了脱靶效应的风险，并使其成为基因和细胞疗法的CRISPR/CAS9的潜在更安全的替代品。
减少 pegRNA 内固有的自抑制相互作用可提高主要编辑效率
Prime 编辑系统能够在不引入双链断裂的情况下在基因组内进行精确编辑。先前的研究根据序列组成定义了 pegRNA 的最佳引物结合位点 (PBS) 长度约为 13 个核苷酸。然而，最佳 PBS 长度表征是基于使用质粒或慢病毒表达系统的 Prime 编辑结果。在本研究中，我们证明，对于 Prime 编辑器 (PE) 核糖核蛋白复合物，PBS 和间隔序列之间的自抑制相互作用会影响 pegRNA 结合效率和靶标识别。通过降低 PBS-间隔区之间的互补性来破坏这种自抑制相互作用可提高多种 Prime 编辑格式中的 Prime 编辑效率。对于末端保护的 pegRNA，在哺乳动物细胞中，较短的 PBS 长度且 PBS-靶标链熔化温度接近 37 ◦ C 是最佳的。此外，在 PE-pegRNA 递送后对细胞进行短暂冷休克处理可进一步提高具有优化 PBS 长度的 pegRNA 的 prime 编辑结果。最后，我们表明使用这些改进的参数设计的 pegR-NA 编程的 prime 编辑器核糖核酸蛋白复合物可有效纠正患者来源的成纤维细胞中的疾病相关基因突变，并有效地在原代人类 T 细胞和斑马鱼中安装精确编辑。
工程的PEGRNA提高了Prime编辑效率
使用条款本文从哈佛大学的DASH存储库下载，并根据适用于其他已发布材料（LAA）的条款和条件提供，如https://harvardwiki.atlassian.net/wiki/wiki/wiki/wiki/wiki/wiki/wiki/wiki/wiki/wiki/ngy/ngy/ngy5ngy5ndnde4zjgzndnde4zjgzntc5ndndndgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgizzmgiamsfyytytewy
通过 DNA 修复调节和 pegRNA 工程改进基于核酸酶的引物编辑 Panagiotis Antoniou* 1、Louis Dacquay* 1,2、Niklas Selfjord 1
通过 DNA 修复调节和 pegRNA 工程改进基于核酸酶的引物编辑 Panagiotis Antoniou* 1 、Louis Dacquay* 1,2 、Niklas Selfjord 1 、Katja Madeyski-Bengtson 3 、Anna-Lena Loyd 3 、Euan Gordon 4 、George Thom 5 、Pei-Pei Hsieh 1 、Sandra Wimberger 1 、Saša Šviković 1 、Mike Firth 6 、Nina Akrap 1 、Marcello Maresca 1# 和 Martin Peterka 1# 1 基因组工程，Discovery Sciences，研发部，阿斯利康，瑞典哥德堡 2 Promega Corporation，美国威斯康星州麦迪逊 3 转化基因组学，Discovery Sciences，研发部，阿斯利康，瑞典哥德堡 4 发现生物学，Discovery Sciences，研发部，阿斯利康，瑞典哥德堡 5 英国剑桥阿斯利康公司发现科学研发部体内表达生物制剂 6 英国剑桥阿斯利康公司发现科学研发部数据科学与定量生物学 * 这些作者的贡献相同 # 通信地址：marcello.maresca@astrazeneca.com martin.peterka@astrazeneca.com
主要编辑现成（OT）产品
Prime Editing（PE）系统最少由两个组件组成：可编程DNA Nickase融合到工程逆转录酶和PEGRNA。Genscript核酸部门提供合成的Pegrna服务；以下是阳性对照pegrna（Kiok16＆kiok17）和其他附件（OTS）产品：
使用 PlantPegDesigner 和工程植物引物编辑器 (ePPE) 优化单子叶植物的引物编辑
引物编辑器 (PE) 可以在不造成供体 DNA 或双链断裂的情况下安装所需的碱基编辑，已用于植物，原则上可以加速作物改良和育种。然而，它们在植物中的编辑效率通常较低。通过基于熔化温度设计序列来优化引物编辑向导 RNA (pegRNA)、使用双 pegRNA 和工程 PE 均已被证明可以提高 PE 效率。此外，基于水稻引物编辑实验数据开发了一个自动化 pegRNA 设计平台 PlantPegDesigner。在本方案中，我们介绍了使用 PlantPegDesigner 设计和优化 pegRNA、构建具有增强编辑效率的工程植物 PE 载体进行引物编辑、使用报告系统评估引物编辑效率以及通过深度扩增子测序比较 PE 的有效性和副产物的详细方案。利用该方案，研究人员可以在4 – 7天内构建优化的用于引物编辑的pegRNA，并在3个月内获得引物编辑的水稻或小麦植物。
具有不受束缚的逆转录酶和环状 RNA 模板的分裂引物编辑器
Es 可实现删除、插入和碱基替换而不会造成双链断裂 1 。然而，目前的 PE2、PE2* 和 PEmax 效应物（nCas9 与 Moloney 鼠白血病病毒 RT（M-MLV RT）的融合）1 – 3 > 6.3 千碱基 (kb)，超出了 AAV 的包装能力。高产量生产如此大的蛋白质或 mRNA（用于核糖核蛋白 (RNP) 或 RNA 递送）也是一项挑战。尽管一些拆分策略已用于递送 Cas9 相关基因组编辑工具 4 ，包括拆分内含肽 5 – 7 和 MS2（参考文献 8 – 10）或 SunTag 11 系链，但大多数拆分方法才刚刚开始应用于 PE 2、12、13。这些元素增加了 PE 系统的尺寸、分子复杂性以及生产和递送负担，并且限制了 PE 开发的组合吞吐量（即核酸酶和 RT 成分的混合和匹配）。pegRNA 优化对于有效的引物编辑也很重要。当前的 pegRNA 是一种结合 RNA，由 sgRNA 和包含 RT 模板 (RTT) 和引物结合位点 (PBS) 的 3′ 延伸组成。尽管在 PE 系统中整合 RNA 分子很简单，但由于 PBS 和间隔区之间不可避免的碱基配对以及潜在的 RTT-支架相互作用，它容易发生 RNA 错误折叠。最后，pegRNA 中的 3′ 末端延伸暴露在外，易受核酸酶降解，这可能会损害 pegRNA 的完整性。虽然 3′ 末端二级结构提高了 pegRNA 的稳定性 14 ，但仍需要进一步努力减少 pegRNA 的错误折叠和不稳定性。
通过恢复 GFP 活性来优化水稻、花生、鹰嘴豆和豇豆原生质体中的 Prime Editing
摘要：植物基因组的精确编辑一直是功能基因组研究和作物育种的迫切需要。Prime 编辑是一种新开发的基于 CRISPR-Cas9 的精确编辑技术，它使用工程逆转录酶 (RT)、催化受损的 Cas9 内切酶 (nCas9) 和 Prime 编辑向导 RNA (pegRNA)。此外，Prime 编辑比碱基编辑具有更广泛的编辑类型，可以产生几乎所有类型的编辑。虽然 Prime 编辑最早是在人类细胞中建立的，但它最近才被应用于植物。作为一种相对较新的技术，需要进行优化以提高不同作物的编辑效率。在本研究中，我们成功地编辑了水稻、花生、鹰嘴豆和豇豆原生质体中的突变体 GFP。在水稻中，双 pegRNA 的编辑效率比单 pegRNA 载体高出 16 倍。用双 pegRNA 载体转化花生、鹰嘴豆和豇豆后，也获得了编辑突变的 GFP 原生质体，尽管编辑效率比水稻低得多，范围从 0.2% 到 0.5%。这些初步结果有望加快在豆科植物育种计划中应用主要编辑，以加速作物改良。
利用内源性小 RNA 改进主要编辑...
通过逆转录附加在 CRISPR–Cas 向导 RNA 3′ 端的模板序列，可以实现对基因组的精确修改 1 。为了确定细胞中引导编辑的因素，我们开发了可扩展的引导编辑报告基因并进行了基因组规模的 CRISPR 干扰筛选。从这些筛选中，我们发现一个单一因子成为引导编辑的最强介质：小 RNA 结合核酸外切酶保护因子 La。进一步研究表明，La 可在各种方法（PE2、PE3、PE4 和 PE5）、编辑类型（替换、插入和删除）、内源性基因座和细胞类型中促进引导编辑，但对依赖标准、未延伸向导 RNA 的基因组编辑方法没有一致的效果。先前的研究表明，La 与 RNA 聚合酶 III 转录本 2 的 3′ 端的多尿苷束结合。我们发现 La 在功能上与多尿苷化的引导 RNA（pegRNA）的 3′ 端相互作用。在这些结果的指导下，我们开发了一种与 La 的 RNA 结合 N 端结构域融合的 Prime Editor 蛋白 (PE7)。该编辑器通过表达的 pegRNA 和工程化的 pegRNA (epegRNA) 以及针对 La 结合优化的合成 pegRNA 改进了 Prime Editor。总之，我们的结果提供了关于 Prime Editor 组件如何与细胞环境相互作用的关键见解，并提出了在其中稳定外源小 RNA 的一般策略。