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【业务介绍】PE精准编辑

伯远生物  · 公众号  ·  · 2024-05-29 08:55

正文


背景介绍

CRISPR/Cas9系统在基因编辑领域是老大哥一般的存在,该系统通过sgRNA将Cas9核酸酶带到特定的DNA序列,切割双链DNA,利用细胞自身的DNA修复机制进行编辑。尽管这一系统很强大,但是脱靶效应、编辑精确度限制及DNA双链断裂引发的不完全或者错误的修复,这些问题一直困扰着科研工作者。

2019年,哈佛大学的David Liu教授团队为了更好的解决CRISPR/Cas9系统的这些问题,创造性的提出了引导编辑(Prime Editing, PE)这一概念。与传统的CRISPR/Cas9技术相比,PE在引入特定的DNA序列变化方面更为精准,避免了双链断裂,减少了潜在的副作用和不完全修复的问题。


原理简介

PE系统的核心组件包括3个组分:

靶向载体guide RNA(pegRNA):包含了引物结合位点(Primer binding site,PBS)区域,还携带了逆转录的模板序列(RTT),可以将想要的序列编辑进基因组。

nCas9(H840A):一种变异的Cas9蛋白,切割Spacer序列(靶点序列)互补链,减少了双链断裂的风险。

逆转录酶(MLV):利用RTT(反转录模板),从nCas9切开的DNA链的3’端开始反转录出一条编辑后的单链。

在pegRNA的引导下,nCas9(H840A)与MLV逆转录酶融合蛋白会到达基因组上的目的序列,并对含PAM的靶DNA链进行切割(pegRNA的非互补链)。此后,PBS序列与被切割的目标DNA链互补配对,逆转录酶即从端口空缺处启动逆转录。逆转录产物(DNA)即包含所期待的编辑突变。这段逆转录DNA会入侵并进入基因组DNA,发生整合,并进行切口的修复。只要RT序列允许,那么就可以采用此原理完成碱基的点突变(任意转换或颠换)以及片段的插入和缺失。


文献案例

2020年3月,中国科学院遗传与发育研究所高彩霞课题组在 Nature biotechnology 上发表了一篇题为“Prime genome editing in rice and wheat”的研究论文。通过密码子、启动子和编辑条件的优化,在水稻和小麦中成功实现了包括单碱基替换、短序列删除等精准编辑类型的多位点编辑。

图 PPE系统示意图(Lin et al., 2020)。


伯远生物水稻精准编辑项目编辑效率统计



可做物种及服务项目


服务周期


交付结果

1、基因编辑载体:1份质粒、1份大肠杆菌菌液(25%甘油菌);







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