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利用 CRISPR/nCas9 对花生进行碱基编辑
花生 ( Arachis hypogaea L.) 是豆科植物的异源四倍体，能够在热带和亚热带地区生长茂盛，被认为是一种很有前途的全球油籽作物。提高油酸含量已成为花生育种的主要目标之一，因为它具有降低血液胆固醇水平等健康益处、抗氧化特性以及延长保质期等工业效益。花生基因组测序已证明存在编码脂肪酸去饱和酶 2 ( FAD2 ) 的同源基因 AhFAD2A 和 AhFAD2B，它们负责催化单不饱和油酸转化为多不饱和亚油酸。研究表明，导致 FAD2 基因移码或终止密码子的突变会导致油中油酸含量升高。在本研究中，使用与不同脱氨酶融合的 Cas9 构建了两个表达载体 pDW3873 和 pDW3876，并测试了它们作为诱导花生 AhFAD2 基因启动子和编码序列点突变的工具。两种构建体都含有单核酸酶无效变体 nCas9 D10A，PmCDA1 胞嘧啶脱氨酶与该变体融合到 C 端（pDW3873），而 rAPOBEC1 脱氨酶和尿嘧啶糖基化酶抑制剂 (UGI) 分别融合到 N 端和 C 端（pDW3876）。将三个 gRNA 独立克隆到两个构建体中，并在 AhFAD2 基因的三个靶位点测试其功能和效率。两种构建体都显示出碱基编辑活性，其中在靶向编辑窗口中胞嘧啶被胸腺嘧啶或其他碱基取代。 pDW3873 的效率高于 pDW3876，表明前者是花生中更好的碱基编辑器。这是一个重要的进步，因为将现有突变基因渗入优良品种可能需要长达 15 年的时间，这使得该工具对花生育种者、农民、行业以及最终对消费者都大有裨益。
通过预设消除碱基调用中浪费的计算...
碱基调用是纳米孔测序分析中的一个重要步骤，其中纳米孔测序仪的原始信号被转换成核苷酸序列，即读取。最先进的碱基调用器使用复杂的深度学习模型来实现高碱基调用准确性。这使得碱基调用在计算上效率低下且耗费内存，成为整个基因组分析流程的瓶颈。然而，对于许多应用而言，大多数读取与感兴趣的参考基因组（即目标参考）不匹配，因此在基因组学流程的后续步骤中被丢弃，浪费了碱基调用计算。为了解决这个问题，我们提出了 TargetCall，这是第一个预碱基调用过滤器，以消除碱基调用中浪费的计算。TargetCall 的主要思想是在碱基调用之前丢弃与目标参考不匹配的读取（即脱靶读取）。 TargetCall 由两个主要组件组成：(1) LightCall，一种产生噪声读取的轻量级神经网络碱基调用器，以及 (2) 相似性检查，它通过将这些噪声读取与目标参考进行匹配，将每个噪声读取标记为在靶或脱靶。我们彻底的实验评估表明，TargetCall 1) 将最先进的碱基调用器的端到端碱基调用运行时性能提高了 3.31 倍，同时在保持目标读取方面的高 (98.88%) 召回率，2) 在下游分析中保持高准确率，以及 3) 与以前的工作相比，实现了更好的运行时性能、吞吐量、召回率、准确率和通用性。TargetCall 可在 https://github.com/CMU-SAFARI/TargetCall 获得。
碱基编辑作为脊髓性肌萎缩症的基因治疗方法
图 1. 开发腺嘌呤碱基编辑来纠正 SMN2 外显子 7 C6T。a、未受影响个体和脊髓性肌萎缩症 (SMA) 患者的 SMN1 和 SMN2 示意图。SMN1 中的突变会导致 SMA，因为 SMN 蛋白会消耗，而这可以通过编辑 SMN2 来恢复。b、与 SMN1 相比，SMN2 外显子 7 C 到 T (C6T) 多态性的示意图，其中有碱基编辑器 gRNA 靶位及其估计的编辑窗口。cd、当使用由腺嘌呤脱氨酶结构域 ABEmax 33,38、ABE8.20m 35 和 ABE8e 36 与野生型 SpCas9（面板 c）或 SpRY 37（面板 d）融合的 ABE 时，对 SMN2 C6T 靶向腺嘌呤和其他旁观者碱基进行 A-to-G 编辑，通过靶向测序进行评估。 e，使用 SpRY 或其他宽松 SpCas9 PAM 变体 43 对 SMN2 外显子 7 中的腺嘌呤进行 A 到 G 编辑，通过靶向测序进行评估。图 ce 中的数据来自 HEK 293T 细胞中的实验；n = 3 个独立生物学重复的平均值、sem 和单个数据点。
DNA模板链中的特定碱基三联素为5 ...
DNA模板链中的一个特定碱基三联体为5'Agt 3'。此序列对应于密码子：O3'UCA 5。问题22（2分）以下哪项是密码子不正确的？它永远不会代码多个氨基酸；它是遗传密码的基本单位；它代码甲硫氨酸停止；它可能与另一个密码子相同的氨基酸编码；或它由三个核苷酸组成。将mRNA转化为多肽的主要结构的准确性取决于：核糖体与mRNA的结合，反密码子与密码子的键，核糖体的A和P位点的形状，氨基酸与TRNA的附着；或以上所有选项。模板链以3'至5'的方向读取，而mRNA则以5'至3'方向读取。在mRNA中发现的相应密码子将是UCA。
农杆菌属中有效的 CRISPR 介导的碱基编辑
ORCID ID：0000-0003-1641-6310（SR）、0000-0002-0246-9318（MK）； 0000-0002-8407-7413（EVL）； 0000-0003-2285-5782（GC）； 0000-0001-8787-7347（南非）； 0000-0003-4263-3407（DH）； 0000-0003-0603-7755（HI）； 0000-0003-4711-5131（MVM）； 0000-0002-6330-4744（李）； 0000-0002-2185-5724（JW）； 0000-0002-5408-492X（TBJ）； 0000-0002-9349-5086（BDC）； 0000-0002-0221-9052（LP）
针对单碱基编辑的致病变异的基因组规模分析
方法：使用 ClinVar 数据库 (GRCh37_clinvar_20171203) 搜索和选择可用于当前单碱基编辑系统的突变。我们仅纳入致病和可能致病的变异以供进一步分析。对于每一个可能可编辑的突变，我们检查 PAM 的存在。如果发现 PAM，我们会分析序列以找到只编辑一个核苷酸而不改变相邻核苷酸的可能性。用于搜索 Clinvar 数据库和分析序列的脚本代码是用 R 编写的，可在附录中找到。结果：我们分析了目前在 9 篇出版物中报道的 21 个编辑系统。每个系统都有不同的工作特性，例如编辑窗口和 PAM 序列。C > T 碱基编辑器可以精确定位 3196 个突变（占所有致病 T > C 变异的 46%），A > G 编辑器可以精确定位 6900 个突变（占所有致病 G > A 变异的 34%）。
合理设计 APOBEC3B 胞嘧啶碱基编辑器，提高特异性
金帅, 1, 2, 6 费红远, 1, 2, 6 朱子旭, 1, 2, 6 罗英锋, 3, 6 刘金星, 1 高胜汉, 3 张锋, 4 陈宇航, 5 王彦鹏, 1, 2,* 和高彩霞 1, 2, 7,* 1 中国科学院遗传与发育生物学研究所、种子设计创新研究院、植物细胞与染色体工程国家重点实验室、基因组编辑中心，北京，中国 2 中国科学院大学现代农业学院，北京，中国 3 中国科学院微生物研究所、微生物资源国家重点实验室，北京，中国 4 明尼苏达大学植物与微生物生物学系、植物精准基因组学中心、微生物与植物基因组学研究所，明尼苏达州明尼阿波利斯55108，美国 5 中国科学院遗传与发育生物学研究所，种子设计创新研究院，分子发育生物学国家重点实验室，北京，中国 6 这些作者贡献相同 7 主要联系人 *通讯地址：yanpengwang@genetics.ac.cn (YW)，cxgao@genetics.ac.cn (CG) https://doi.org/10.1016/j.molcel.2020.07.005
水稻和番茄中高效且可遗传的 A 到 K 碱基编辑
胞嘧啶和腺苷碱基编辑器（CBE和ABE）在植物中得到了广泛的应用，极大地促进了基因功能研究和作物育种。目前的碱基编辑器可以实现高效的A到G和C到T/G/A的编辑。然而，高效且可遗传的A到Y（A到T/C）编辑仍有待在植物中开发。本研究构建了一系列适用于单子叶植物和双子叶植物的A到K碱基编辑器（AKBE）系统。此外，用无PAM的Cas9变体（nSpRY）替换nSpCas9，以扩大AKBE的靶向范围。利用 18 个内源基因座上的 AKBE 编辑的 228 株 T 0 水稻和 121 株 T 0 番茄植物的分析表明，除了高效的 A 到 G 替换（平均 41.0%）之外，植物 AKBE 还可以实现 A 到 T 的转换，在水稻和番茄中的效率分别高达 25.9% 和 10.5%。此外，水稻优化的 AKBE 在水稻中产生 A 到 C 的转换，平均效率为 1.8%，揭示了植物优化的 AKBE 在创造遗传多样性方面的重要价值。虽然大多数 A 到 T 和 A 到 C 的编辑是嵌合性的，但所需的编辑类型可以传递给 T 1 后代，类似于传统 ABE8e 产生的编辑。此外，利用AKBEs靶向酪氨酸（Y，TAT）或半胱氨酸（C，TGT）实现了引入靶基因的早期终止密码子（TAG/TAA/TGA），展示了其在基因破坏中的潜在用途。
以碱基分辨率 1 对基因调控元件进行综合解剖
。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可证下可用（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 10 月 6 日发布。；https://doi.org/10.1101/2022.10.05.511030 doi：bioRxiv 预印本