2020年3月25日,國際學(xué)術(shù)期刊《Genome Biology》(IF: 14.028)在線發(fā)表了生命科學(xué)學(xué)院病毒學(xué)國家重點和省細胞穩(wěn)態(tài)重點實驗室殷雷研究組在Cas12a脫靶研究方面取得的新成果,論文題目為“A Cas12a ortholog with stringent PAM recognition followed by low off-target editing rates for genome editing”( 《PAM嚴格識別的Cas12a家族蛋白在基因編輯中體現(xiàn)低脫靶率》)。
CRISPR-Cas系統(tǒng)是細菌抵御病毒入侵的免疫防御系統(tǒng),對入侵病毒的基因組能特異性識別和高效切割并在各種基因組編輯中得到廣泛的應(yīng)用。前人研究成果表明AsCas12a和LbCas12a核酸酶是以TTTV為最佳PAM(protospacer adjacent motif)基序的基因組編輯工具,然而Cas12a對含C的PAM(CTTV、TCTV、TTCV等)也會部分識別。殷雷研究組長期關(guān)注病原識別和藥物分子設(shè)計,研究結(jié)果表明PAM識別的非嚴格性可能是基因編輯中形成脫靶的重要因素之一。Cas12a對含C的PAM的部分識別會在這些非典型PAM的位點產(chǎn)生脫靶,引起額外的非靶標編輯。Cas12a家族中的AsCas12a 、LbCas12a、CeCas12a和BfCas12a分別在對含C的PAM(CTTV、TCTV、TTCV等)有不同的識別特點和嚴格性。CeCas12a在體內(nèi)體外對PAM的識別更為嚴格,在多個基因位點的脫靶效應(yīng)高通量測序檢測中,呈現(xiàn)的位于含C的PAM位點脫靶編輯更少,具備細胞內(nèi)低脫靶特征。該研究為基因編輯酶的低脫靶改造提供了潛在的新思路和候選分子。
殷雷課題組學(xué)生陳鵬、周進和萬義彬為共同第一作者,殷雷教授為通訊作者,該研究的共同作者還包括武漢大學(xué)生科院王琰和張興華教授,該工作得到了國家科技部和國家自然科學(xué)基金的資助。
全基因組水平高通量測序分析各種編輯蛋白的特異性
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