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利用环状向导 RNA 募集内源性 ADAR，实现高效的体内和体外 RNA 编辑
使用外源性向导 RNA 招募内源性腺苷脱氨酶来编辑细胞 RNA 是一种有前途的治疗策略，但使用当前的向导 RNA 设计，编辑效率和持久性仍然很低。我们设计了环状 ADAR 招募向导 RNA (cadRNA)，以实现更高效的可编程 A-to-I RNA 编辑，而无需同时递送任何外源性蛋白质。使用这些 cadRNA，我们观察到在多个位点和细胞系中，在 RNA 的非翻译区和编码区中，都有稳健而持久的 RNA 编辑，并且具有高转录组特异性。此外，我们通过在反义域中整合散布的环路来增加靶腺苷的转录水平特异性，从而减少旁观者编辑。通过腺相关病毒在体内递送 cadRNA，可使 C57BL/6J 小鼠肝脏中的 mPCSK9 转录本实现 53% 的 RNA 编辑，并使 IDUA-W392X 小鼠 I 型黏多糖贮积症模型中的琥珀色无义突变实现 12% 的 UAG-UGG RNA 校正
2′-O-甲基修饰的向导RNA增强CRISPR-Cas12a系统的单核苷酸多态性(SNP)鉴别能力
成簇的规律间隔的短回文重复序列 (CRISPR) 和 CRISPR 相关 (Cas) 蛋白是细菌和古菌所特有的，构成了针对外来移动遗传元素的适应性免疫系统。1,2 CRISPR-Cas 系统分为第 1 类（使用多个 Cas 蛋白）和第 2 类系统（使用单个多结构域 Cas 蛋白），根据复杂性和特征蛋白又细分为六种类型（I 型至 VI 型）。3 作为第 2 类系统的成员，II-A 型 CRISPR-Cas9 得到了最广泛的研究和开发，成为基因组编辑和治疗工具。 4 Cas9 具有两个核酸酶位点——His – Asn – His (HNH) 和 RuvC 样结构域，可在双 CRISPR RNA (crRNA) 和反式激活 crRNA (transcrRNA) 向导介导的特定位点实现双链 DNA (dsDNA) 的精确切割。5,6
通过选择性修饰带有 2'-氟和锁定核酸的向导 RNA 来提高 CRISPR/Cas9 系统的稳定性和特异性
摘要：利用 CRISPR/Cas 系统组件的基因组编辑方法已广泛应用于分子生物学、基础医学和基因工程。一种有前途的方法是通过修改基于 CRISPR/Cas 的基因组编辑系统的组件来提高其效率和特异性。在这里，我们设计并化学合成了含有修饰核苷酸（2'-O-甲基、2'-氟、LNA — 锁定核酸）或在某些位置含有脱氧核糖核苷酸的向导 RNA（crRNA、tracrRNA 和 sgRNA）。我们比较了它们对核酸酶消化的抵抗力，并检查了由这些修饰向导 RNA 引导的 CRISPR/Cas9 系统的 DNA 切割效率。用 2'-氟修饰或 LNA 核苷酸替换核糖核苷酸增加了 crRNA 的寿命，而其他类型的修饰不会改变它们的核酸酶抗性。 crRNA 或 tracrRNA 的修饰可保持 CRISPR/Cas9 系统的有效性。否则，具有修饰 sgRNA 的 CRISPR/Cas9 系统会显著降低 DNA 切割有效性。2'-氟修饰 crRNA 的系统 DNA 切割动力学常数较高。crRNA 的 2'-修饰还可降低体外 dsDNA 切割的脱靶效应。
使用 SpCas9 和多个向导 RNA 在拟南芥中进行靶向基因删除：四个比两个更好
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使用 RNP 在永生化细胞系中进行阵列式 CRISPR 多向导文库核转染
功能测定通常使用阵列式 CRISPR 筛选进行，以关联每种基因扰动对细胞功能、形态或生理学方面的影响。优化所选测定至关重要，以确保其能够可靠地识别感兴趣的表型。这可以使用测定特异性阳性和阴性对照来完成（参见第 5 页的建议对照表）。此外，优化 CRISPR 编辑和测定之间的时间也很重要，以确保可以测量清晰的表型信号。测定特异性阳性对照可用于此目的。
CRISPR/Cas 论文模型：蜗牛壳卷曲
Cas9 切割的位置由与 Cas 蛋白结合的短 RNA 分子（称为向导 RNA）决定（图 1）。向导 RNA 与 Cas9 结合后，复合物扫描基因组以查找称为 PAM 的三碱基序列。Cas9 PAM 序列为 5' NGG 3'，其中 N 可以是任何碱基。当 Cas9 遇到 PAM 序列时，它会解开 DNA，将其分离成单链。然后，Cas9 使用向导 RNA 来确定是否切割 DNA。向导 RNA 的一端有约 20 个碱基，它们决定了 Cas9 将切割哪个 DNA 序列。如果向导 RNA 中这约 20 个碱基的序列与 DNA 互补，则 Cas9 将切割 DNA 的两条链。如果向导 RNA 与 DNA 不匹配，则复合物将移动到下一个 PAM 位点，双螺旋将重新拉上拉链，变成双链形式。使用 Cas9 作为基因编辑工具的诀窍是，科学家可以定制这个约 20 个碱基的序列，将 Cas9 定位到 DNA 的特定区域，基本上允许他们对 Cas9 的切割位置进行编程。
CRISPR/Cas 论文模型：蜗牛壳卷曲
Cas9 切割的位置由与 Cas 蛋白结合的短 RNA 分子（称为向导 RNA）决定（图 1）。向导 RNA 与 Cas9 结合后，复合物扫描基因组以查找称为 PAM 的三碱基序列。Cas9 PAM 序列为 5' NGG 3'，其中 N 可以是任何碱基。当 Cas9 遇到 PAM 序列时，它会解开 DNA，将其分离成单链。然后，Cas9 使用向导 RNA 来确定是否切割 DNA。向导 RNA 的一端有约 20 个碱基，它们决定了 Cas9 将切割哪个 DNA 序列。如果向导 RNA 中这约 20 个碱基的序列与 DNA 互补，则 Cas9 将切割 DNA 的两条链。如果向导 RNA 与 DNA 不匹配，则复合物将移动到下一个 PAM 位点，双螺旋将重新拉上拉链，变成双链形式。使用 Cas9 作为基因编辑工具的诀窍是，科学家可以定制这个约 20 个碱基的序列，将 Cas9 定位到 DNA 的特定区域，基本上允许他们对 Cas9 的切割位置进行编程。
CRISPR/Cas论文模型：镰状细胞基因治疗
Cas9 切割的位置由与 Cas 蛋白结合的短 RNA 分子（称为向导 RNA）决定（图 5）。向导 RNA 与 Cas9 结合后，复合物扫描基因组以查找称为 PAM 的三碱基序列。Cas9 PAM 序列为 5' NGG 3'，其中 N 可以是任何碱基。当 Cas9 遇到 PAM 序列时，它会解开 DNA，将其分离成单链。然后，Cas9 使用向导 RNA 来确定是否切割 DNA。向导 RNA 的一端有约 20 个碱基，它们决定了 Cas9 将切割哪个 DNA 序列。如果向导 RNA 中这约 20 个碱基的序列与 DNA 互补，则 Cas9 将切割 DNA 的两条链。如果向导 RNA 与 DNA 不匹配，则复合物将移动到下一个 PAM 位点，双螺旋将重新拉上拉链，形成双链形式。使用 Cas9 作为基因编辑工具的诀窍是，科学家可以定制这个约 20 个碱基的序列，将 Cas9 定位到 DNA 的特定区域，基本上允许他们对 Cas9 的切割位置进行编程。
