CRISPR-Cas系统被誉为新一代的遗传学工具。但是,CRISPR-Cas系统需要与靶标相邻的PAM序列以促进Cas酶识别和结合至该位点。
CRISPR靶向特异性是由两部分决定的,一部分是RNA嵌合体和靶DNA之间的碱基配对,另一部分是Cas9蛋白和一个短DNA序列,这个短的 DNA序列通常在靶DNA的3'末端发现,被称为间隔序列前体临近基序(protospacer adjacent motif,PAM),它存在于病毒DNA中,但不存在于细菌DNA中,有助于防止细菌DNA被自身的免疫系统(CRISPR)切割。
PAM序列在我们的DNA中也很常见,因此CRISPR-Cas9已被用于编辑人类基因组,但是有一定的限制性,不接近PAM的基因不能作为靶点。没有一个相邻、可识别的PAM序列,Cas酶将无法识别或成功附着并切割所需的DNA片段。
包括经典的化脓性链球菌Cas9的变体(SpCas9)在内不同的Cas酶可识别不同的PAM序列,但基因组的大部分仍然无法设靶编辑或更容易产生脱靶突变。例如,SpCas9和SaCas9(来自金黄色葡萄球菌)所识别的PAM序列多含鸟嘌呤/胞嘧啶(G/C-rich),因此利用已报导的碱基编辑系统无法在腺嘌呤/胸腺嘧啶富集(A/T-rich)区域进行精准碱基编辑操作。特别是最常用的SpCas9酶需要GG PAM序列进行识别,以至于其作用限制仅为基因组的9.9%,靶向区域十分局限。
为了克服这个障碍,过去麻省理工大学(MIT)的研究小组曾开发过一种名为SPAMALOT(Search for PAMs by Alignment of Targets)的分析软件(通过目标队列来搜索PAM),对细菌基因组进行生物信息学搜索,以寻找是否存在任何具有限制性较低的PAM的Cas9样酶序列。然后,从生物信息学搜索中创建出最佳匹配的合成版本,并评估它们在CRISPR系统中的效用。但如果一个感兴趣的基因组区域碰巧没有合适的PAM,工程师就得求助另一种Cas酶。
3月26日,科学家们在《Science》杂志发表了这篇具有重要意义的文章。Kleinstiver博士团队用新方法纠正了过去位于“不可编辑”基因组区域的人类疾病相关突变。
原文检索:Unconstrained genome targeting with near-PAMless engineered CRISPR-Cas9 variants
热点文章推荐:
突破!科学家用CRISPR剪切新冠病毒基因组以治疗COVID-19
Human Gene Therapy:高通量技术揭示AAV衣壳蛋白是如何演化的?
源井生物是海外归国人员和生物科技领域行业精英联合创建的高科技企业,坐落于广州高新技术产业的示范基地——科学城。源井生物拥有1000平方的实验室和办公区域,包含基因编辑技术平台,细胞生物学技术平台和斑马鱼研究技术平台。源井生物是以提供基因编辑载体/病毒/细胞,原代细胞和斑马鱼相关产品及服务的高科技企业,旨在为客户提供更好的细胞或动物水平研究的基因编辑工具。
让基因编辑更简单,是源井生物的企业目标。CRISPR-U™是源井生物自主研发的基因编辑技术(基于CRISPR /
Cas9技术),CRISPR-U™技术比普通CRISPR/Cas9技术的基因切割效率更高,同时可以大幅度提升同源重组效率,轻松实现细胞和动物水平的基因敲除(KO)、基因点突变(PM)和基因敲入(KI)。利用CRISPR-U™的技术优势,源井生物已成功在超过70种细胞系上实现基因编辑。
CRISPR-B™是源井生物在基于Red/ET重组系统和CRISPR/Cas9基因编辑系统基础上,通过自主研发优化基因编辑载体和基因编辑流程,在基因编辑效率和准确性均远高于传统方法的一项创新性技术。该技术可以广泛应用于细菌和真菌的基因编辑,轻松实现细胞和动物水平的基因敲除(KO)、基因点突变(PM)和基因敲入(KI)。
源井生物拥有超过400种的原代细胞产品,包括人、大鼠和小鼠等不同物种、不同组织来源的上皮细胞,内皮细胞,平滑肌细胞和成纤维细胞等,同时针对每种细胞均可以提供严格的质量鉴定报告,产品已广泛应用到知名科研院所和制药企业。
一、基因编辑技术平台
——聚焦于CRISPR-U™和CRISPR-B™基因编辑技术的应用
1、平台可提供各类型的基因编辑载体,应用于不同生物的基因编辑;
2、平台可提供多类型的病毒包装,包括慢病毒,腺病毒和腺相关病毒等相关服务;
3、平台可提供高质量的基因敲除,基因点突变和基因敲入稳转细胞株技术服务。
二、细胞生物学技术平台
——聚焦于原代细胞的科研工具供应商
1、平台可提供超过400种原代细胞研用细胞库;
2、平台可提供不同细胞类型所需要的培养方案和相关培养产品;
3、平台可提供细胞分离,提取,鉴定等常规细胞生物学技术服务。
务实,高效,坦诚和守信是源井生物的企业准则,我们立志于服务好每一位选择源井,信任源井的客户,为客户提供有价值的产品和服务而不懈努力。