本研究报告了一种前所未有的现象,具有相似结构的水溶性聚合物混合物(注 10)通过两个连续的 LLPS 事件以同心模式分离,即液相中的第一个 LLPS 和固液界面处的第二个 LLPS(图 2,顶部)。这种有趣的分离是通过使用高浓度的高离子强度盐(例如硫酸铵)实现的。 硫酸铵因其对水溶性生物聚合物的有效和非破坏性的盐析而闻名。研究小组在研究分子量(MW)为5,000Da的染料封端PEG存在下蛋白质的盐析行为时发现了PEG的同心分离现象。一般来说,蛋白质很难盐析,因此本实验采用了高浓度的硫酸铵。将此溶液滴到玻璃板上,用共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)观察时,发现了意想不到的现象:玻璃表面形成了无数发出黄绿色荧光的环。
5 浙江农林大学林业与生物技术学院,亚热带森林培育国家重点实验室,杭州 311300 * 通讯作者。电子邮件:mucherow@ornl.gov;chenj@ornl.gov;yangx@ornl.gov † 这些作者对本文贡献相同 注意:本稿件由 UT-Battelle, LLC 根据与美国能源部签订的合同号 DE-AC05-00OR22725 撰写。美国政府保留;出版商在接受文章发表时,承认美国政府保留非排他性、已付费、不可撤销的全球许可,可以为美国政府目的出版或复制本稿件的已出版形式,或允许他人这样做。能源部将根据 DOE 公共访问计划 ( http://energy.gov/downloads/doe-public-access-plan ) 向公众提供这些联邦资助研究的成果。
我们使用van der waals(vdw) - 纠正的密度函数理论和非平衡绿色的功能方法研究了DNA核苷酸酶[腺嘌呤(A),鸟嘌呤(g),胸腺嘧啶(T)和胞嘧啶(C)]与单层Ti 3 C 2 MXEN的相互作用。所有计算均针对石墨烯进行了基准测试。我们表明,取决于Ti 3 C 2表面上方的核碱基的初始垂直高度,可能是两个相互作用机制,即物理吸附和化学吸附。对于石墨烯,与石墨烯片上方核碱基的初始垂直高度无关,DNA核碱始终将物理呈现在石墨烯表面上。石墨烯的PBE + VDW结合能高(0.55-0.74 eV),并遵循G> a> t> C的顺序,吸附高度在3.16–3.22Å的范围内,表明强大的物理学。对于Ti 3 C 2,PBE + VDW结合能相对较弱(0.16-0.20 eV),并遵循A> g = T> C的阶,吸附高度在5.51–5.60Å的范围内,表明弱物理吸收。化学物质的结合能遵循g> a> t> c的顺序,这是相同的物理学顺序。结合能值(5.3-7.5 eV)表示非常强的化学吸附(约为物理吸附结合能的40倍)。此外,我们的频带结构和电子传输分析表明,对于物理吸附,频带结构没有显着变化,也没有调制状态的传输函数和设备密度。相对较弱的物理吸附和强烈的化学吸附表明,Ti 3 C 2可能无法使用物理吸附方法鉴定DNA核碱基。
DNA 编辑酶对 DNA 核碱基进行化学反应。这些反应可以改变修饰碱基的遗传特性或导致基因表达调节。近年来,由于 CRISPR-Cas 系统的出现,人们对 DNA 编辑酶的兴趣日益浓厚,该系统可用于将其 DNA 编辑活动引导至特定的目标基因组位点。在这篇综述中,我们展示了已被重新利用或重新设计并开发为可编程碱基编辑器的 DNA 编辑酶。这包括胞苷和腺苷脱氨酶、糖基化酶、甲基转移酶和脱甲基酶。我们强调了这些酶被重新设计、进化和改进的惊人程度,并将这些集体工程努力作为未来重新利用和设计其他酶家族的典范。总的来说,从这些 DNA 编辑酶衍生的碱基编辑器通过对核碱基的靶向化学修饰促进可编程点突变的引入和基因表达调节。
胞嘧啶碱基编辑器 (CBE) 可实现可编程的基因组 C·G 到 T·A 转换突变,通常包含经过修饰的 CRISPR-Cas 酶、天然存在的胞嘧啶脱氨酶和尿嘧啶修复抑制剂。先前的研究表明,利用天然存在的胞嘧啶脱氨酶的 CBE 可能导致无引导的全基因组胞嘧啶脱氨。尽管随后报道了可减少随机全基因组脱靶的改进型 CBE,但这些编辑器的靶向性能可能不理想。本文,我们报告了使用 TadA 的工程变体 (CBE-T) 的 CBE 的生成和表征,这些变体可在序列多样的基因组位点上实现高靶向 C·G 到 T·A,在原代细胞中表现出强大的活性,并且不会导致全基因组突变的可检测升高。此外,我们报道了胞嘧啶和腺嘌呤碱基编辑器 (CABE),它们可催化 A 到 I 和 C 到 U 编辑 (CABE-T)。与 ABE 一起,CBE-T 和 CABE-T 可使用实验室进化的 TadA 变体对所有转换突变进行可编程安装,与之前报道的 CBE 相比,这些变体具有更好的特性。
1。Beam Therapeutics,美国马萨诸塞州剑桥2。 里昂癌症研究中心,Inserm,U1052,法国里昂3。 Hospices Civils de Lyon(HCL),法国里昂。 4。 里昂大学,UMR_S1052,UCBL,69008里昂,法国。 5。 法国大学(IUF)Institut Universitaire Universitaire Universitaire,法国75005。Beam Therapeutics,美国马萨诸塞州剑桥2。里昂癌症研究中心,Inserm,U1052,法国里昂3。Hospices Civils de Lyon(HCL),法国里昂。4。里昂大学,UMR_S1052,UCBL,69008里昂,法国。5。法国大学(IUF)Institut Universitaire Universitaire Universitaire,法国75005。
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1 CRISP-HR Therapeutics,加利福尼亚州圣卡洛斯 94070 摘要 CRISPR 支持的细胞和基因疗法有可能彻底改变遗传医学领域。然而,由于当前工具和技术的局限性,绝大多数罕见病仍然无法治愈。到目前为止,大多数矫正治疗方法仅限于逐个突变的方法,其中 HDR 或较新的技术(如碱基编辑或主要编辑)一次重写小片段 DNA(~1-100 bp)。虽然这些方法很强大,但短编辑窗口(相对于人类基因的大小)在经济和/或技术上与大多数罕见疾病突变谱不兼容。在这里,我们首次证明 CRISPR/Cas9 可用于通过我们称为“长距离重写”的无选择过程同时“重写”人类基因组的 7kb+ 部分。长距离重写方法与多种核酸酶、细胞类型和基因组位点兼容,并且可以与基于双链断裂 (DSB) 和非 DSB 的方法一起使用。简介 CRISPR 和相关技术已被证明在从基础研发到工业以及最近的治疗应用的各个领域都非常有用。CRISPR/Cas9 系统最基本的用途是针对基因组中的特定 DNA 片段并创建小的插入或删除 (INDEL) 来破坏各种遗传元素(蛋白质编码序列、启动子/增强子、剪接位点等)。1–4 虽然这是一种强大的技术,但由于“破坏”基因可产生治疗益处的疾病非常有限,因此该方法在治疗应用方面受到限制。此外,人们越来越担心通过有害的双链断裂 (DSB) 介导的编辑产生的不良局部和全局副作用。5,6 因此,人们一直在努力开发工具和技术,以实现更可编程和更复杂的编辑,同时减少不良副作用。这些努力促成了各种具有扩展功能的 Cas9 融合蛋白的开发,例如 Base 和 Prime 编辑器 7,8 、CRISPRa 和 CRISPRi 9,10 、旨在操纵内源性修复途径选择的 Cas 蛋白工程 11-13 ,以及无数其他功能 14 。这些努力使得我们能够选择性地替换特定碱基、将任何碱基交换为另一个碱基、在不进行基因组修饰的情况下调节基因表达,以及操纵
摘要:单核苷酸变异约占人类已知致病遗传变异的一半。通过逆转致病点突变且副作用最小的基因组编辑策略具有巨大的治疗潜力,目前正在被积极推行。碱基编辑和主要编辑等精准高效的基因组编辑策略的出现为核苷酸转换提供了强有力的工具,而不会诱导双链 DNA 断裂(DSB),这在治疗遗传疾病方面显示出巨大的潜力。人们开发了各种各样的碱基编辑器工具包,以提高不同应用环境中的编辑效率和准确性。本文,我们总结了碱基编辑器(BE)的发展、它们的局限性以及基于碱基编辑的治疗策略的未来前景。