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用于分枝桿菌堿基編輯的PAM擴展型嗜熱鏈球菌Cas9 C到T和C到G堿基編輯器 | Engineering

專題網友投稿2023-04-25A+A-

用于分枝桿菌堿基編輯的PAM擴展型嗜熱鏈球菌Cas9 C到T和C到G堿基編輯器 | Engineering

原創 張洪源 等 Engineering
Engineering

engineering2015

《Engineering》是中國工程院院刊主刊,工程類綜合性期刊,旨在為全球提供一個高水平的工程科技重大成果發布交流平臺,報道全球工程前沿,促進工程科技進步,服務社會、造福人類。中國科技期刊卓越行動計劃領軍期刊。 中英文出版,全文開放獲取。

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文章速覽

南京中醫藥大學陳偉研究團隊、上??萍即髮W季泉江研究團隊在中國工程院院刊《Engineering》2022年8期刊發《用于分枝桿菌堿基編輯的PAM擴展型嗜熱鏈球菌Cas9 C到T和C到G堿基編輯器》一文,指出結核分枝桿菌(MTB)耐藥性是臨床治療面臨的重大挑戰,迫切需要開發治療耐藥結核病的新型策略,而簡單易用的MTB遺傳操作方法能夠加速這一進程。文章表明,依賴于規律成簇的間隔短回文重復序列(CRISPR)的堿基編輯器能夠快速有效地進行堿基編輯和基因失活,然而目前還沒有開發出可用于MTB的堿基編輯器。通過篩選不同的堿基編輯器,發現廣泛使用的釀膿鏈球菌CRISPR相關蛋白9(SpCas9)或毛螺科菌Cpf1(LbCpf1)胞嘧啶堿基編輯器在分枝桿菌中不具有活性,而嗜熱鏈球菌Cas9(St1Cas9)胞嘧啶堿基編輯器活性較好。雖然使用St1Cas9胞嘧啶堿基編輯器能夠實現C到T的堿基編輯,但是在堿基編輯過程中卻產生了大量的副產物。將尿嘧啶- N -糖基化酶抑制劑或尿嘧啶- N -糖基化酶分別融合到St1Cas9胞嘧啶堿基編輯器中,得到了兩種新的堿基編輯器——CTBE和CGBE,能將C分別轉化為T或G。將CTBE和CGBE用于恥垢分枝桿菌的基因編輯時,產物的純度得到了提高,并且能夠進行多位點編輯。由于野生型St1Cas9在靶向DNA序列時需要識別嚴格的前間隔序列鄰近基序(PAM),因此通過結構介導的蛋白質工程設計了PAM擴展的St1Cas9,擴大了堿基編輯器的靶向范圍。文章提出的方法顯著減少了在MTB中進行精確遺傳操作所需要的時間,并將推動分枝桿菌功能基因組學、抗生素-耐藥性機制研究和藥物-靶點研究的發展。

原文鏈接:

http://www.engineering.org.cn/ch/10.1016/j.eng.2022.02.013

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