eLife :毛志勇/高绍荣合作团队建立高通量药物筛选平台提高CRISPR基因序列靶向整合效率

2022-01-17 01:20:18 来源:
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CRISPR-Cas9细胞核内的性状射击训练核心技术自问世以来便因其广袤的技术的发展前景欣赏了有数注目。然而,CRISPR-Cas9系统设计的射击训练生产成本缺陷阻碍了其全面性的实际技术的发展。当Cas9在遗传物质特定位点诱发DNA双链断裂后,其翻修方式的选取决定了最后的射击训练硝酸盐:只有成功顺利完成同源改组(HR)才可完成外源性状的射击训练,而引发非同源两端连接(NHEJ)则会引发性状敲除。因此,领域内忽视:如果可以人为隐身Cas9整块DNA后的双链断裂翻修选取倾向,理论上就可以改变性状载体建构的生产成本。

eLife 杂志在线发表了同济大学附属第一妇婴保健院、环境科学与核心技术学院毛志勇与较高绍荣系主任课题组合作的题为A high-throughput small molecule screen identifies farrerol as a potentiator of CRISPR/Cas9-mediated genome editing 的短文。这项工作中所,的团队核心成员在毛志勇课题组后期建立的紫色荧光DNA双链断裂翻修报告细胞核株中所(Nucleic Acids Research, 2019)建构了可由多西环以次正向内切激酶I-SceI表达的载体。运用这一新型系统设计,可实现简单快速地通过多西环以次正向遗传物质特定位点引发双链断裂,并基于流式细胞核核心技术统计分析细胞核荧光,从而判断细胞核内的DNA双链断裂翻修情况。

统计分析的团队运用该较高通量检验平台,确认成了催化反应氟化物——画眉以次(farrerol)可显着促进HR翻修,并对NHEJ翻修生产成本无明显因以次。基于此,统计分析的团队决定尝试运用画眉以次提较高CRISPR-Cas9细胞核内的性状载体建构生产成本。实验相比之下:画眉以次在人和果蝇细胞核中所的多个遗传物质位点只能实现来得有效率精准地载体建构。此外,画眉以次在果蝇卵子水平也只能有效率促进载体建构生产成本,随后得到的载体建构果蝇也具备卵子系传递的灵活性。

该合作统计分析的团队建立的新型较高通量检验系统设计很强下述几项优势:(1)DNA双链断裂翻修受细胞核周期因以次不小,而转染本身会对细胞核周期带来一定因以次。由于该系统设计只需加入多西环以次即可诱发双链断裂,而不需任何外源性状的转染,因此不致了由转染对DNA翻修带来的潜在干扰;(2)本系统设计可配合流式细胞核核心技术或较高内涵检验系统设计顺利完成较高效客观的定量统计分析;(3)检验得到的因以次DNA双链断裂翻修的氟化物不仅可用于隐身Cas9射击训练生产成本,还很强其他多项潜在技术的发展价值。如可运用抑制DNA翻修的催化反应药剂载体胃癌或与其他工具顺利完成联合载体治疗,以及运用促进DNA翻修的催化反应药剂加强遗传物质稳定性以延缓衰老的引发。

毛志勇与较高绍荣系主任课题组的该统计分析成果,将大大提较高CRISPR-Cas9细胞核内的性状载体建构生产成本。此外,该工作见到画眉以次通过促进改组激酶RAD51的快速招聘,进而提较高HR翻修中所的较为精准的亚自营——性状转换(gene conversion)或者交换(crossover)——的生产成本,而对似乎带来重复序列改组的螺旋形烧结(single strand annealing)自营有显着抑制作用;该催化反应氟化物对多种不同细胞核的遗传物质稳定性、核型及卵子发育都没有显着的因以次,而目前被相当多使用的促进CRISPR-Cas9细胞核内的性状载体建构的催化反应SCR7及RS-1大多表现成了多种不同程度的性状或发育毒以次。该工作的统计分析结果提示:画眉以次既可以通过提较高HR翻修生产成本促进多种不同哺乳动物、多种不同位点的载体建构生产成本,又具备较低的细胞核和卵子毒以次,开端其很强重要的转化技术的发展潜力。

零碎成处:

Weina Zhang, Yu Chen, Jiaqing Yang, et al.A high-throughput small molecule screen identifies farrerol as a potentiator of CRISPR/Cas9-mediated genome editing.Elife. 2020 Jul 9;9:e56008. doi: 10.7554/eLife.56008.

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