Cell封面 | Did Liu再取新有所突破:不需要做实验,就能知道基因编辑的结果

2022-01-31 00:14:15 来源:
分享:

尽管胺基酸主笔器被广为系统对设计于期望点凋亡,但是决定胺基酸主笔结果的因素已为不十分明确。

2020年7年初23日,博德研究成果所Did R. Liu团队在Cell Skype发表评论一本书“Determinants of Base Editing Outcomes from Target Library Analysis and Machine Learning”的研究成果学术著作,该研究成果在类动物细胞膜之前38,538个原核子生物为基础遗传物质上表征了11个丝氨酸和丝氨酸胺基酸主笔器(CBE和ABE)的多肽-活性关系,并使用扣除结果训练了BE-Hive,这是一种数据深入研究仿真,可精准计算胺基酸主笔遗传结果(R ≈0.9)和生产成本(R≈0.7)。

研究成果医护人员以≥90%的精准度补救了3388个与病因相关的SNV,其之前除此以外675个基因,其“旁观者”核子衍生物酸被BE-Hive正确计算,因此只能主笔。该研究成果断定了那时候只能计算的C-to-G或C-to-A主笔的决定因素,并依靠这些断定以≥90%的精准性补救了174个传染病性SNV的编码多肽。最后,该研究成果依靠BE-Hive的见识来外观设计新颖的CBE则有,以调节主笔结果。这些断定启发了胺基酸主笔,构建了那时候根本无法处理的期望的主笔,并为新典范主笔器提供了革新的主笔功能。

另外,2020年7年初8日,博德研究成果所Did R. Liu及亚利桑那大学医学院Joseph D. Mougous共同无线电在Nature Skype发表评论一本书“A bacterial cytidine deaminase toxin enables CRISPR-free mitochondrial base editing”的研究成果学术著作,该研究成果说明了了一种病菌近毒素,将其命名为DddA,它可以催化dsDNA之前胞衍生物的脱氨。该研究成果外观设计了化学物质且无活性的split-DddA半分子:DddA分割的一部分核子糖体(核子苷酸激活子十分相似畸变子阵列蛋白)和甘氨酸糖基化酶抑制剂的融汇,归因于了无RNA的DddA衍生的丝氨酸胺基酸主笔器(DdCBE),可催化人mtDNA之前的C?G到T?A裂解,有着高遗传物质选择性和产品。该研究成果使用DdCBEs建模人类细胞膜之前与病因相关的mtDNA凋亡,从而导致呼吸速赴援和氧化磷酸化的忽略。包含CRISPR的DdCBE可以正确地操纵mtDNA,而不是消除因被靶向核子酸研磨而归因于的mtDNA拷贝,这对线粒微病因的研究成果和潜在放射治疗有着广为的意义。

2020年6年初29日,博德研究成果所Did Liu在Nature Biotechnology Skype发表评论一本书“Programmable m6A modification of cellular RNAs with a Cas13-directed methyltransferase”的研究成果学术著作,该研究成果说明了有着截短的METTL3大板基移出酶核子糖体或者是METTL3:METTL14大板基移出酶复合物与核子相对于dCas13融汇微,可以对细胞膜质RNA透过选择性m6A掺入,而前者的融汇蛋白脱靶活性特别低。跨多个碱基的脱离细胞膜测定证实,这种靶向RNA磷酸化(TRM)系统对以高选择性酪氨酸了有效的m6A安装在内源RNA核子苷酸物之前。最后,该研究成果声称TRM可以诱导m6A酪氨酸的核子苷酸本丰度变化和并不无需性剪接。这些断定将TRM并存为系统对设计于靶向核子苷酸分组扩建工程的工具,可以说明了单个m6A修饰的效用并深入研究其功能效用。

2020年6年初22日,博德研究成果所Did Liu团队在Nature Biotechnology Skype发表评论一本书“Genome editing with CRISPR–Cas nucleases, base editors, transposases and prime editors”的综述评论,该综述首先说明了已表征的Cas9和Cas12核子酸的天然生物体微,并具体介绍有着增大的靶向之内和选择性的Cas9和Cas12核子酸生物体微的合作开发。接下来,该综述讨论胺基酸主笔器的合作开发和系统对设计,这些主笔器可正确地安装点凋亡而无无需双链DNA断裂(DSB)或供微DNA模板。最后,该综述总结了新兴的CRISPR–Cas原核子生物主笔工具,除此以外酪氨酸大片段DNA重排的Cas转座子和为基础酶,以及主要主笔器,它们以取代零碎DNA多肽的方式将并不无需将主笔后的多肽放到期望DNA碱基。

原核子生物DNA之前靶向核子衍生物酸的主笔是研究成果和放射治疗系统对设计的一项关键功能。单核子衍生物酸则有(SNV)约占已知病因基因的一半,因此有针对性的点凋亡可以促成遗传病的研究成果或潜在放射治疗。那时候,研究成果医护人员合作开发了丝氨酸胺基酸主笔器(CBE)和丝氨酸胺基酸主笔器(ABE),它们共同构建了所有四个过渡点凋亡的靶向(C→T,T→C,A→G ,以及G→A),并有着低的期盼取代赴援与不期盼的插入和局限性(indels)比赴援。

胺基酸主笔的实用性启发了有着不同特性的胺基酸主笔器则有的合作开发。为数不多,通过深入研究少量原核子生物碱基的主笔结果来搜集这些特性,往往并不无需这些碱基与先前的原核子生物主笔研究成果相吻合。但是,胺基酸主笔器和期望多肽之近的相互效用会以适合于的,有时是不直观的方式将阻碍主笔结果。结果,获取有着所无需生产成本的所无需遗传往往无无需对每个遗传物质透过胺基酸主笔和单随从RNA(sgRNA)并不无需的充分优化。

某些不适合系统对设计于胺基酸主笔的标准规范指导方针的可行期望可能会被忽略,因为系统对设计于期望并不无需的有趣指导方针只能全然逃逸胺基酸主笔的之内。对胺基酸主笔的多肽和脱氨酶决定因素透过系统对,年底的深入研究将增强我们对胺基酸主笔器的忽略,促成它们在正确地主笔系统对设计程序之前的使用,并指导新胺基酸主笔器的合作开发。

评论模式图(图源自Cell )

在这项研究成果之前,研究成果医护人员合作开发了包含38,538对sgRNA和靶多肽对的文库,并将它们为基础到三种类动物细胞膜特性的原核子生物之前,以年底表征8种大行其道CBE和ABE的胺基酸主笔结果和多肽-活性关系。研究成果医护人员深入研究了脱氨酶,多肽背景和细胞膜特性在确定胺基酸主笔归因于的遗传之前的效用,并合作开发了一种数据深入研究仿真,可以在任何期望位置精准计算胺基酸主笔结果,除此以外许多那时候不可计算的外观上。

依靠扣除信息,研究成果医护人员系统对设计了各种胺基酸主笔器(除此以外新近外观设计的则有),将3388个与病因相关的SNV的遗传和2399个编码多肽精准地修正为野生型(≥90%的精度),除此以外通过非标准规范的胺基酸主笔结果。这些断定大大增大了我们对胺基酸主笔的忽略,并说明了了新和先前说明了的胺基酸主笔器的新版本。

零碎记事:

Andrew V. Anzalone, Luke W. Koblan & Did R. Liu, et.al. Genome editing with CRISPR–Cas nucleases, base editors, transposases and prime editors. Nature Biotechnology volume 38, pages824–844(2020)

分享:
美丽焦点整形美容 波薇琳医美医院 上海薇琳医疗美容整形医院 成都蓉雅医美 康美整形美容医院 整形医院排名 整形医院咨询 整形专业知识 济南整形医院 美容整形