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www.bio-protocol.org/e3796 基于双 sgRNA 的靶向...
请引用本文：Jin and Marquardt, (2020). 基于双 sgRNA 的大型基因组区域靶向缺失和拟南芥中可遗传的 Cas9 无突变体的分离, Bio-protocol 10 (20): e3796. DOI: 10.21769/BioProtoc.3796。
通过预复合的 CRISPR-Cas9/sgRNA 核糖核蛋白避开细胞抑制 RNA，实现高效的 ssODN 介导靶向
结合 CRISPR-Cas9 技术和单链寡脱氧核苷酸 (ssODN)，可以在诱导性多能干细胞 (iPSC) 中的目标基因组位点引入特定的单核苷酸改变；然而，与缺失诱导相比，ssODN 敲入频率较低。尽管已报道了几种 Cas9 转导方法，但是 CRISPR-Cas9 核酸酶在哺乳动物细胞中的生化行为仍有待探索。在这里，我们研究了影响 Cas9 体外裂解活性的内在细胞因素。我们发现细胞内 RNA（而不是 DNA 或蛋白质部分）会抑制 Cas9 与单向导 RNA (sgRNA) 结合并降低酶活性。为了防止这种情况，与 Cas9 过表达方法相比，在递送到细胞之前预复合 Cas9 和 sgRNA 可产生更高的基因组编辑活性。通过优化预复合核糖核蛋白和ssODN的电穿孔参数，我们实现了高达70%的单核苷酸校正效率和高达40%的loxP插入效率。最后，我们可以用C2等位基因替换HLA-C1等位基因，以生成组织相容性白细胞抗原定制编辑的iPSC。
crispys：使用CRISPR系统编辑基因家族的多个成员的最佳SGRNA设计
近年来CRISPR - CAS9系统的开发使真核基因组编辑，特别是用于反向遗传学的基因敲除，这是一个简单有效的任务。该系统通过与之基础对的编程单个指定RNA（SGRNA）有关，将其引导到基因组目标位点，随后导致特定于位点特定的修改。然而，真核基因组中的许多基因家族表现出部分重叠的功能，因此，一个基因的敲除可能被另一个基因的功能隐藏。在这种情况下，CRISPR – Cas9系统的特异性降低，这可能会导致与SGRNA不相同的基因组位点的修改，可以同时敲除多个同源基因的同时敲除。我们介绍了Crispys，这是一种用于SGRNA最佳设计的算法，该算法可能针对给定基因家族的多个成员。crispys首先将输入序列中的所有潜在目标簇列为层次树结构，该结构指定了它们之间的相似性。然后，通过在需要的地方嵌入不匹配的情况下，在树的内部节点中提出了SGRNA，以使编辑诱导目标的效率最大化。我们建议使用几种设计最佳单个SGRNA的方法，以及一种计算实验平台允许多个以上的情况下的最佳SGRNA集合的方法。后者可以选择说明基因家庭成员之间的同源关系。我们进一步表明，通过在Solanum lycopersicum基因组中的所有基因家族中，通过在计算机检查中，CRISPYS优于基于比对的技术。©2018 Elsevier Ltd.保留所有权利。
通过病毒样颗粒（''nanoblades''）在永生和原代细胞中递送Cas9/sgrna核糖核蛋白复合物
Philippe E Mangeot，Laura Guiguettaz，Thibault J M Sohier，Emiliano P Ricci。通过病毒样颗粒（“纳米薄片”）在永生和原代细胞中递送Cas9/sgrna核糖核蛋白复合物。可视化实验杂志：Jove，2021，169，10.3791/62245。hal-04892096
使用马铃薯 X 病毒载体中的非间隔 sgRNA 阵列工程进行高效的 Cas9 多重编辑
基于成簇、规则间隔、短回文重复序列 (CRISPR) 和 CRISPR 相关蛋白 (Cas) 的系统彻底改变了许多生物体（包括植物）的基因组编辑。植物中的大多数 CRISPR-Cas 策略依赖于使用农杆菌进行遗传转化来提供基因编辑试剂，例如 Cas 核酸酶或合成向导 RNA (sgRNA)。虽然 Cas 核酸酶是编辑方法中的恒定元素，但 sgRNA 是靶向特异性的，通常需要筛选过程来识别最有效的 sgRNA。植物病毒衍生载体是将 sgRNA 快速有效地递送到成年植物中的一种替代方法，因为病毒具有基因组扩增和系统运动的能力，这种策略称为病毒诱导的基因组编辑。我们对马铃薯病毒 X (PVX) 进行了改造，以构建一种可在成年茄科植物中轻松表达多个 sgRNA 的载体。使用基于 PVX 的载体，本氏烟基因被有效靶向，在组成性表达化脓性链球菌 Cas9 的转化株系中产生近 80% 的插入/缺失。有趣的是，结果表明 PVX 载体允许表达不间隔 sgRNA 阵列，在成年植物组织中几天内实现高效的多重编辑。此外，可以从受感染组织或受感染植物种子再生的植物中获得无病毒编辑的后代，这些后代表现出高遗传双等位基因突变率。总之，这种新的 PVX 载体可以轻松、快速和高效地表达 sgRNA 阵列以进行多重 CRISPR-Cas 基因组编辑，并将成为跨不同植物物种（尤其是茄科作物）进行功能基因分析和精准育种的有用工具。
使用内源性 U6 snRNA 启动子驱动的 CRISPR/Cas9 sgRNA 在核盘菌中进行有效的基因组编辑
我们之前报道了一种针对死体营养真菌植物病原菌核病菌的 CRISPR-Cas9 基因组编辑系统。该系统（TrpC-sgRNA 系统）基于 RNA 聚合酶 II（RNA Pol II）启动子（TrpC）在体内驱动 sgRNA 转录，成功创建了基因插入突变体。然而，相对低效率的靶向基因编辑阻碍了该方法在核病菌功能基因组研究中的应用。为了进一步优化 CRISPR-Cas9 系统，建立并评估了无质粒的 Cas9 蛋白/sgRNA 核糖核蛋白（RNP）介导的系统（RNP 系统）和基于质粒的 RNA 聚合酶 III 启动子（U6）驱动的 sgRNA 转录系统（U6-sgRNA 系统）。本研究针对之前鉴定的草酰乙酸乙酰水解酶 (Ssoah1) 基因座和一个编码聚酮化合物合酶 12 (Sspks12) 的新基因座创建了功能丧失突变体。RNP 系统与我们之前报道的 TrpC-sgRNA 系统类似，可以在 Ssoah1 基因座上以类似的效率产生突变。然而，这两个系统都未能在 Sspks12 基因座上成功产生突变。U6-sgRNA 系统在这两个基因座上都表现出明显更高的基因突变效率。该技术为靶向基因突变提供了一种简单有效的策略，从而将加快对这种具有重要经济价值的植物病原体的致病性和发展的研究步伐。
具有或不带骨的免疫检查点抑制剂 -
在近年来，已将定期间隔间隔的短篇小学重复（CRISPR）/ CRISPR相关蛋白9（CAS9）技术聚集为快速发展的工具，以提供改变目标序列表达和功能的可能性。CRISPR/CAS9工具目前正在用于治疗无数的人类疾病，从遗传疾病和感染到癌症。初步报告表明，CRISPR技术可能会对Duchenne肌肉营养不良（DMD），囊性纤维病（CF），β-thal核病，亨廷顿的疾病（HD）等产生重大影响。尽管如此，高目标效应的高率可能会阻碍其在诊所中的应用。因此，最近的研究集中在新的策略上的发现，以改善这些脱靶效应，从而导致人类，动物，原核生物以及植物的高限制和准确性。同时，有明确的证据表明，具有较高效率的特定SGRNA的设计至关重要。相应地，阐明有助于确定SGRNA效率的主参数是先决条件。在此，我们将提供有关CRISPR技术治疗人类疾病的治疗应用的概述。更重要的是，我们将讨论涉及CRISPR/CAS9技术中SGRNA效率的有效影响参数（例如SGRNA结构和特征），并具有对人类和动物研究的特殊浓度。
cGMP sgRNA：用于基因和细胞治疗中优化基因编辑的样品杂质鉴定和评估的战略方法
为了进一步确定最终产品中各杂质的最大可容忍残留水平，且不增加脱靶编辑，我们分别以差异比例将脱靶风险最高的杂质A02U和U17A添加到FLP中。我们利用这些样本在原代T细胞中进行CRISPR基因编辑，并用Sanger测序评估每个样本在OT1位点（这两个杂质样本中脱靶率最高的位点）的编辑效率（图1）。结果显示，杂质A02U的残留水平为50%，杂质U17A的残留水平为10%会导致脱靶编辑显著增加。当杂质水平低于4%时，本例中观察到的脱靶效应最小。
定量SARS-COV-2亚基因组RNA作为病毒感染性的替代标记：培养分离与直接SGRNA定量之间的比较
1 Department of Oncology and Hemato-oncology, University of Milan, Milan, Italy, 2 Multimodal Research Area, Bambino Gesu` Children Hospital IRCCS, Rome, Italy, 3 Department of Biomedical Sciences, Humanitas University, Pieve Emanuele, Milan, Italy, 4 IRCSS Humanitas Research Hospital, Rozzano, Milan, Italy, 5 Chemical-Clinical and Microbiological Analysis,意大利米兰，助理大都会大都会大都会尼古拉达，6微生物学和病毒学系，Fondazione irccs polciclinico policliclinico san Matteo，意大利帕维亚，7种感染性疾病单位，Azeigna soielda soilio-sanitoria teroritoria nienitoria espritoria（Asst）Inferania nigaranynigalano nigarandano nigarandano， Fondazione Irccs Ca'Granda Ospedale Maggiore Policlinico，米兰大学，意大利米兰大学，意大利米兰大学病理生理学和移植学系9，意大利米兰大学，米兰大学，手术，外科手术，诊断，诊断和儿科科学，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，PAVIA，ITALIA，/DIV>
使用新型 Lb Cas12a 变体对大麦进行高效基因组编辑以及 sgRNA 结构的影响 Tom Lawrenson、Alison Hinchliffe、Macarena
CRISPR、Cas12a、CPF1、大麦、诱变、单子叶植物、基因组编辑摘要我们报告了首次成功、高效使用大麦中的 Lb Cas12a，并描述了两种新型 Cas12a 变体的开发和应用。总共我们使用二十种不同的指南比较了五种编码序列 (CDS) 变体，包括两种新型变体和两种指南架构，针对 5 种不同的靶基因。我们发现不同 CDS 版本 (0-87%) 和指南架构 (0-70%) 之间的编辑效率存在很大差异，并且表明我们的两个新型 CDS 版本在该物种的测试中大大优于其他版本。我们展示了产生的突变的遗传性。我们的研究结果强调了优化单个物种的 CRISPR 系统的重要性，并可能有助于在其他单子叶植物中使用 Lb Cas12a。正文 毛螺菌科细菌 Cas12a (Lb Cas12a) 可能是继化脓性链球菌 Cas9 (Sp Cas9) 之后植物基因组编辑中第二广泛使用的可编程核酸酶，并且具有一些潜在优势。首先，由于其对 TTTV PAM 的要求与 NGG 的 Sp Cas9 要求不同，它可用于 GC 沙漠，而 GC 沙漠通常存在于内含子、UTR 和启动子区域中。其次，Lb Cas12a 通常比 Sp Cas9 产生更大的缺失，这可能在缺失研究中有用。第三，虽然 Sp Cas9 在靶标的 PAM 近端切割产生平端，但 Lb Cas12a 在 PAM 远端区域切割产生粘端；这两个特征可能解释了使用 Lb Cas12a 实现的基因靶向发生率更高 (Wolter 和 Puchta，2019)。已知在植物中起作用的三种版本的 Lb Cas12a 针对一个大麦靶标进行了测试。首先，是水稻优化的编码序列 (CDS) (Os Cas12a) (Tang et al., 2017)；其次是人类优化的 CDS (Hs Cas12a)，在双子叶植物中具有功能 (Bernabé-Orts et al., 2019)；第三是拟南芥优化的 CDS，包含 D156R“耐高温”突变 (tt At Cas12a) (Schindele and Puchta, 2020)。我们还创建了两个新版本，携带 D156R 突变的 Hs Cas12a (tt Hs Cas12a) 和携带 8 个内含子的 tt At Cas12 (tt At Cas12+int)。这些内含子之前曾显著提高过 Sp Cas9 的效率（Grutzner 2021），因此我们使用相同的在线工具（NetGene2 - 2.42 - Services - DTU Health Tech）在我们的 tt At Cas12+int 设计中为拟南芥选项获得了较高的剪接置信度。