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CRISPR/Cas9介导的芹菜八氢番茄红素去饱和酶的精准靶向诱变
亲爱的编辑部 芹菜 ( Apium graveolens L.) 是伞形科的一种具有重要经济价值的叶菜作物，在世界各地广泛种植 [1]。生产上需要通过传统或现代分子遗传改良手段对芹菜进行品质、抗病虫害和晚抽薹等改良。常规育种遗传改良受限于育种周期长、随机性，因此基因工程育种的必要性凸显。精准的基因组编辑技术有可能突破常规育种的局限性。另外，芹菜功能基因组学的研究也对基因组编辑技术的发展提出了更高的要求。相对于其他主要作物，遗传转化体系不成熟和基因编辑技术不够发达已成为芹菜基础研究和遗传改良的瓶颈。 CRISPR/Cas9 系统是一种 RNA 引导的基因组编辑工具，由 Cas9 核酸酶和单向导 RNA（sgRNA）组成，可实现高效的靶向修饰[2,3]。由于其高效性和准确性，CRISPR/Cas9 诱导的基因组编辑已广泛应用于多种植物物种，以改善植物抗性和产量，并研究基因在控制农艺性状中的作用[2-4]。本文首次报道成功建立基于 CRISPR/Cas9 的基因组编辑系统，并通过在芹菜品种‘晋南诗芹’中靶向敲除八氢番茄红素去饱和酶基因（AgPDS）来验证该系统的有效性。 PDS 是类胡萝卜素生物合成中的一种限速酶，它催化无色八氢番茄红素转化为ζ-胡萝卜素，ζ-胡萝卜素进一步转化为番茄红素。它通常用作视觉标记来检测
CRISPR-Analytics（CRISPR-A）：基因编辑精确分析和模拟的平台
摘要 使用当前可用的工具进行基因编辑表征并不总是能给出编辑大量细胞中存在的不同类型基因编辑之间的精确相对比例。我们开发了 CRISPR-Analytics，即 CRISPR-A，它是一种全面而多功能的基因组编辑 Web 应用工具和 nextflow 流程，用于支持基因编辑实验设计和分析。CRISPR-A 提供了一个由数据分析工具和模拟组成的强大的基因编辑分析流程。它比当前工具实现了更高的精度并扩展了功能。分析包括基于模拟的噪声校正、spike-in 校准扩增偏差减少和高级交互式图形。这种扩展的稳健性使该工具成为分析高度敏感的案例（例如临床样本或编辑效率低的实验）的理想选择。它还通过模拟基因编辑结果提供对实验设计的评估。因此，CRISPR-A 非常适合支持多种实验，例如基于双链 DNA 断裂的工程、碱基编辑 (BE)、引物编辑 (PE) 和同源定向修复 (HDR)，而无需指定使用的实验方法。
工程精确的腺嘌呤基本编辑器，具有旁观者突变的无限速度和脱靶编辑
。cc-by-nc-nd 4.0国际许可证（未获得同行评审证书）获得的是作者/资助者，他已授予Biorxiv授予Biorxiv的许可，以永久显示预印本。这是该版本的版权所有，该版本发布于2022年8月13日。 https://doi.org/10.1101/2022.08.12.503700 doi：Biorxiv Preprint
一种无需单克隆选择、快速高效生成精确编辑猪的非转基因方法
用于农业和生物医学应用的基因编辑猪通常使用体细胞核移植 (SCNT) 生成。然而，SCNT 需要使用单克隆细胞作为供体，而耗时费力的单克隆选择过程限制了大批基因编辑动物的生产。在这里，我们开发了一种快速有效的方法，称为 RE-DSRNP（报告 RNA 富集双 sgRNA/CRISPR-Cas9 核糖核蛋白），用于生成基因编辑供体细胞。 RE-DSRNP利用双sgRNA精准高效的编辑特点和报告RNA富集的RNP（CRISPR-Cas9核糖核蛋白）高编辑效率、低脱靶、无转基因、低细胞毒性的特点，无需筛选单克隆细胞，将供体细胞的生成时间从3-4周大大缩短至1周，同时也降低了供体细胞凋亡和染色体非整倍体的程度。我们应用RE-DSRNP技术生产了带有野生型p53诱导的磷酸酶1（WIP1）基因缺失编辑的克隆猪：在32头断奶克隆猪中，31头（97%）携带WIP1编辑，15头（47%）为设计片段缺失纯合，未检测到脱靶事件。 WIP1 基因敲除 (KO) 猪表现出雄性生殖障碍，这说明 RE-DSRNP 可用于快速生成精确编辑的动物，用于功能基因组学和疾病研究。RE-DSRNP 在大型动物中的强大编辑性能以及其显著缩短的 SCNT 供体细胞生成所需时间，为其在快速生成无转基因克隆动物种群中的应用前景提供了支持。
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动机：纳米孔测序仪允许通过拒绝单个孔中的其他序列对有趣的核苷酸序列进行靶向测序。此特征通过在硅质中耗尽代表性过多的序列来促进低丰度序列的富集。现有用于自适应采样的工具要么应用信号对准，该工具无法处理人尺寸的参考序列，要么依靠快速的图形绘制单元（GPU）基本呼叫者进行序列空间的读取映射以实时读取拒绝。使用纳米孔长阅读映射工具在映射较短的读取时也不是选择，如在自适应采样应用中通常分析的。结果：在这里，我们提出了一种新方法，用于纳米孔自适应抽样，将快速的CPU和GPU基础调用与基于交织的Bloom过滤器的读取分类结合在一起。读取者通过其高读取的分类敏感性和特殊性的高读数序列来提高低丰度序列的潜在富集，从而超过了现有的工具。它在没有GPU的商品硬件上运行时，它甚至可以删除属于大型参考序列的读物，从而使自适应采样可用于内部研究人员。ReadBouncer还为没有生物信息学背景的最终用户提供了用户友好的接口和安装文件。可用性和实现：CÞ源代码可在https://gitlab.com/dacs-hpi/readbouncer上获得。联系人：jens-uwe.ulrich@hpi.de或bernhard.renard@hpi.de补充信息：补充数据可从Bioineformatics在线获得。
在自然短时间内进行快速、精确的基因组工程......
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可，根据未经同行评审认证）是作者/资助者，他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者（此版本于 2022 年 5 月 26 日发布。；https://doi.org/10.1101/2022.05.25.493454 doi：bioRxiv 预印本
重组工程实现精准基因组编辑 - Cornell eCommons
图 4：S. oneidensis 等电活性微生物可以从多种能源中获取电能。固体基质 EET 微生物 H 2 氧化微生物能够吸收电能
连接辅助同源重组通过部署 MMEJ 和 HDR 实现精确的基因组编辑
CRISPR / Cas12a 是一种单效应核酸酶，与 CRISPR / Cas9 一样，由于其能够产生靶向 DNA 双链断裂 (DSB) 而被用于基因组编辑。与 Cas9 产生的平端 DSB 不同，Cas12a 产生的粘性末端 DSB 可能有助于精确的基因组编辑，但这一独特功能迄今为止尚未得到充分利用。在当前的研究中，我们发现，短双链 DNA (dsDNA) 修复模板包含一个与 Cas12a 产生的 DSB 末端之一匹配的粘性末端和一个与 DSB 另一端相邻的基因组区域具有同源性的同源臂，能够精确修复 DSB 并引入所需的核苷酸替换。我们将这种策略称为“连接辅助同源重组”(LAHR)。与单链寡脱氧核糖核苷酸 (ssODN) 介导的同源定向修复 (HDR) 相比，LAHR 的编辑效率相对较高，这在报告基因和内源基因中均有体现。我们发现 HDR 和微同源介导的末端连接 (MMEJ) 机制都参与了 LAHR 过程。我们的 LAHR 基因组编辑策略扩展了基因组编辑技术的范围，并更广泛地了解了基因组编辑中涉及的 DNA 修复机制的类型和作用。
透明，兼容的3D介质结构，用于精确评估器官的机械特征
最近开发了将薄膜材料的二维（2D）模式转换为3D介质结构的方法，在微系统设计中创造了许多有趣的机会。增长的感兴趣领域是多功能的热，电气，化学和光学接口到生物组织，尤其是3D多细胞，毫米尺度的构建体，例如球体，组装和类动物。本文提供了3D机械界面的示例，其中parylene-c的细丝带构成了透明，高度合规的框架的基础，这些框架可以可逆地打开和封闭，以捕获，包裹和机械限制脆弱的3D组织，以柔和的，非毁灭性的方式，以确切的粘膜属性测量，用于使用粘ellasticalsiques in nanoindent in nanoindentiques in nanoindentiques in nanoindentiques。有限元分析是一种设计工具，可用于指导对形状匹配的3D体系结构的几何和材料参数的选择。这些计算方法还量化了在打开和关闭其赋予的结构和力的过程中变形的各个方面，它们赋予了它们的结构和力。纳米识别的研究表明，根据器官的年龄，有效的Young的模量在1.5至2.5 kPa范围内。这一结果收集表明，在毫米级，软生物组织的非侵入性机械测量中广泛的效用。
高纯度生产和DNA碱基编辑核糖核蛋白的精确编辑
核糖核蛋白（RNP）复合物介导的碱基编辑预计将非常有益，因为与质粒或病毒载体介导的基因编辑相比，其具有脱靶效应，尤其是在治疗应用中。但是，在细菌系统中产生丰富的产量和高纯度的重组胞嘧啶基础编辑器（CBE）或腺嘌呤碱基编辑器（ABES）的生产具有挑战性。在这里，我们从人类细胞表达系统中获得了高度纯化的CBE/ABE蛋白，并且表明CBE/ABE RNP表现出不同的编辑模式（即，与质粒编码的CBE/ABE相比，CBE/ABE的转化率较小（即，多个碱基与单个碱基的转化率较小），主要是导致细胞中RNP的寿命有限的原因。此外，我们发现与质粒编码的ABE相比，ABE RNP的DNA和RNA的脱靶效应大大降低。我们最终将NG PAM – tarbetable -abe RNP应用于视网膜变性12（RD12）模型小鼠中的体内基因校正。