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非双重遗传病的基因组编辑......
《自然》杂志上发表的一篇文章（ Anzalone 等人，2019 年）报道了一种基因组编辑实验方法的开发，该方法无需双链断裂 (DSB) 或供体 DNA (dDNA) 模板，即可介导人类基因组中所有可能的碱基到碱基的转换、“插入/缺失”和组合。Prime 编辑是一种新颖的基因组编辑方法，它利用一种比平常更长的单向导 RNA (gRNA)，称为 Prime 编辑 gRNA (pegRNA)，以及一种由 Cas9 H840A 切口酶与工程逆转录酶 (RT) 融合而成的融合蛋白。Prime 编辑被描述为“搜索和替换”碱基编辑技术，它在 gRNA 的延伸中提供所需的遗传构建体，然后使用 RT 酶将其转化为 DNA。与传统的 CRISPR-Cas 设备相比，新方法无需同时递送校正 DNA 模板，可执行所有可能的核苷酸替换（包括针对相当一部分遗传疾病的替换），解决插入/缺失引起的移码问题，并减少脱靶编辑。Prime 编辑是对现有 CRISPR 编辑系统的一个令人兴奋的新补充，在许多情况下甚至可能是一种改进。然而，Prime 编辑带来了新的挑战。克服这些障碍并在体内应用 Prime 编辑，将带来针对罕见遗传疾病的新型基因组编辑疗法。
人工智能生成的小活页夹改进了主要编辑
引物编辑 2 (PE2) 系统包含一个切口酶 Cas9，该切口酶与逆转录酶融合，利用引物编辑向导 RNA (pegRNA) 在目标基因组位点引入所需突变。然而，PE 效率受到错配修复 (MMR) 的限制，错配修复会切除包含所需编辑的 DNA 链。因此，通过显性负 MLH1 (MLH1dn) 的瞬时表达抑制 MMR 复合物的关键成分，PE 效率比 PE2 提高约 7.7 倍，从而生成 PE4。在此，通过利用生成人工智能 (AI) 技术 RFdiffusion 和 AlphaFold 3，我们最终生成了一种从头 MLH1 小结合物（称为 MLH1-SB），它与 MLH1 和 PMS2 的二聚体界面结合，以破坏关键 MMR 成分的形成。MLH1-SB 的尺寸很小（82 个氨基酸），因此可以通过 2A 系统将其整合到预先存在的 PE 架构中，从而创建一个新颖的 PE-SB 平台。结果，通过将 MLH1-SB 整合到 PE7 中，我们开发了一种改进的 PE 架构，称为 PE7-SB，它表现出迄今为止最高的 PE 效率（在 HeLa 细胞中是 PE2 的 29.4 倍，是 PE7 的 2.4 倍），这表明生成式 AI 技术将促进基因组编辑工具的改进。
使用可充电海水电池同时存储和海水脱盐：可行性和未来方向
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]。
基于CRISPR-CAS9的重复耗竭
串联重复是基因组的频繁结构变化，并且在遗传疾病和CER中起重要作用。然而，解释串联重复的表型后果仍然具有挑战性，部分原因是缺乏建模这种变化的遗传工具。在这里，我们通过Prime Editing（TD-PE）制定了一种策略重复，以在哺乳动物基因组中创建有针对性，可编程和精确的串联重复。在此策略中，我们针对每个有针对性的串联复制设计了一对trans Prime编辑指南RNA（PEGRNA），该重复编码相同的编辑，但在相反的方向上介绍了单链DNA（SSDNA）扩展。每个扩展的逆转录酶（RT）模板设计与其他单个指南RNA（SGRNA）的目标区域同源，以促进编辑的DNA链的重新进行重复，并在中间的片段重复。我们表明，TD-PE产生了从约50 bp到约10 kb的基因组片段的鲁棒和精确的原位串联重复，最大效率高达28.33％。通过微调pegrnas，我们同时实现了目标重复和碎片插入。最后，我们成功地产生了多种疾病的串联重复，显示了TD-PE在遗传研究中的一般效用。
基于CRISPR的猪功能基因组学和核酸检测研究进展
靶向核酸酶等高精度基因组编辑工具的发展加速了人类基础医学、动物科学、动物育种以及疾病诊断等领域的进步（Doudna and Charpentier，2014；Kurtz 等，2021；Rieblinger 等，2021；Xie 等，2021）。尤其是被称为 CRISPR 技术的基因组编辑系统自首次报道以来发展迅速（Jinek 等，2012），成为最热门的技术之一。CRISPR/Cas9 技术可精准识别靶序列并实现高效的 DNA 切割，从而完成全基因组范围的基因敲除/敲入（Cong 等，2013；Koike-Yusa 等，2014）。但由于编辑过程中会发生双链断裂（DSB），该技术往往会引入大量不理想的InDel（插入和缺失）突变（Zhao et al.，2019）。随后，人们开发了碱基编辑器（BE），可以利用胞嘧啶脱氨酶或腺苷脱氨酶实现单核苷酸的精准编辑，而不会诱导DSB（Gaudelli et al.，2017；Rees and Liu，2018）。近来，引物编辑器（PE）进一步扩展了基于CRISPR的编辑工具包，可实现所有12种可能的碱基转换和短DNA片段的插入和缺失。该技术融合逆转录酶和Cas9蛋白，以引物编辑向导RNA（pegRNA）为修复模板，实现精准的基因编辑（Anzalone et al.，2019）。在这篇小型评论中，我们总结并讨论了 CRISPR 技术在猪中的最新应用。
PNB设计师：设计用于动物和植物的Prime和Base Editor指南的Web应用程序
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。
使用配对的Prime编辑
1 Precise genomic deletions using paired prime editing 2 3 Junhong Choi 1,2*# , Wei Chen 1,3* , Chase C. Suiter 1,4 , Choli Lee 1 , Florence M. Chardon 1 , Wei Yang 1 , Anh 4 Leith 1 , Riza M. Daza 1 , Beth Martin 1 , and Jay Shendure 1,2,5,6# 5 6 1 Department of Genome Sciences, University美国西雅图，华盛顿州华盛顿州98195，美国7 2霍华德·休斯医学研究所，西雅图，西雅图，华盛顿州98195，美国8 3分子工程与科学研究所，华盛顿大学西雅图大学，华盛顿大学98195，美国9 4分子和细胞生物学计划98195，美国11 6 Allen Discovery Cell Lineage Tracing中心，华盛顿大学西雅图，华盛顿州98195，美国12 13 *这些作者同样贡献了14＃对应关系：junhongc@uw.edu（J.C.）15 16 17摘要18 19精确地删除基因组序列的技术可用于研究20功能，并有可能用于基因治疗。针对编程的21删除的领先当代方法使用CRISPR/CAS9和成对的指南RNA（GRNA）产生附近的两个双链22间断，然后通常在DNA修复过程中删除中间序列。但是，23这种方法可能是效率低下和不精确的，其中包括两个目标站点24的小indels，以及意外的大删除和更复杂的重排。我们证明，与CRISPR/CAS9和GRNA Pairs相比，Prime-Del在编程缺失中的精度明显高28。44 45在这里，我们描述了一种基于Prime-Del的基于25个编辑的方法，该方法使用一对原始编辑的26个GRNA（PEGRNA）诱导删除，该方法靶向相反的DNA链，有效地编程了27个站点，还可以对其进行修复的结果进行编程。我们还表明，29个Prime-Del可用于将基因组删除与短插入相结合，从而使30个连接的缺失不落在原始的Adjacent-Adjacent基序（PAM）位点。最后，我们证明了延长31素数编辑组件的表达时间窗口可以大大提高效率32，而不会损害精度。我们预计，Prime-Del将在启用33个精确，灵活的基因组缺失编程（包括框内删除）以及epiTope 34标记以及可能用于编程重排的基因组删除方面非常有用。35 36简介37 38精确操纵基因组的能力可以严格地研究39个特定基因组序列的功能，包括基因和调节元件。在过去的十年中，基于CRISPR/CAS9的40个技术在这方面已被证明具有变革性，从而可以将41个基因组基因座的精确靶向，并迅速扩大了编辑或扰动方式的曲目1。在42中，特定基因组序列的精确和不受限制的缺失尤为重要，功能性基因组学和基因治疗中有43例关键用例。