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中国农业大学:MDM2拮抗剂可以促进CRISPR/Cas9介导的精确基因组编辑
发表时间:2023-03-24     阅读次数:     字体:【
聚集的规则间隔短回文重复序列/CRISPR相关蛋白9核酸酶(CRISPR-Cas9)系统成为一种强大的工具,可以对真核生物基因组进行有针对性和有效的修饰。

聚集的规则间隔短回文重复序列/CRISPR相关蛋白9核酸酶(CRISPR-Cas9)系统成为一种强大的工具,可以对真核生物基因组进行有针对性和有效的修饰,这推动了生物研究的革命,并为改变生物技术、医学和农业带来了巨大的希望。

该系统由Cas9核酸内切酶和双功能单引导RNA(sgRNA)组成,后者将Cas9蛋白引导到位于必需的50-NGG原间隔区相邻基序(PAM)序列上游的互补靶位点。

图片来源:https://doi.org/10.1016/j.omtn.2022.12.020.

近日,来自中国农业大学的研究者们在Molecular Therapy: Nucleic Acids杂志上发表了题为“MDM2 antagonists promote CRISPR/Cas9-mediated precise genome editing in sheep primary cells”的文章,该研究为dsDNA修复模板的使用提供了一种优化的策略,更重要的是,MDM2拮抗剂的应用为促进绵羊原代细胞中CRISPR/Cas9介导的精确基因组编辑提供了一个简单有效的策略。

CRISPR-Cas9介导的绵羊基因组编辑在农业和生物医学应用中都有很大的用途。虽然CRISPR-Cas9通过非同源末端连接(NHEJ)的靶向基因敲除有效,但通过同源定向修复(HDR)的敲除效率仍然较低,这严重阻碍了精确基因组编辑在绵羊中的应用。

在本研究中,在绵羊胎儿成纤维细胞(SFF)中,研究者优化了影响HDR的几个关键参数,包括同源臂(HA)长度和双链DNA(dsDNA)修复模板的数量;研究者还观察到在G2/M阶段SFF的同步可以提高HDR效率。

此外,研究者鉴定了三种强效小分子,RITA、Nutlin3和CTX1,它们是p53-MDM2相互作用的抑制剂,可引起p53通路的激活,导致对DNA损伤的明显G2/M细胞周期阻滞,并使CRISPR-Cas9介导的HDR效率在SFFs中提高了1.43至4.28倍。此外,研究者证明p53基因敲除可以通过抑制参与HDR途径的几个关键因素的表达,如BRCA1和RAD51,来抑制SFFs中的HDR。

p53突变抑制CRISPR-Cas9介导的SFFs精确基因组编辑

图片来源:https://doi.org/10.1016/j.omtn.2022.12.020

总之,本研究提供了一种简单、高效、安全的策略来促进CRISPR-Cas9介导的绵羊原代细胞精确基因组编辑,这可能有助于CRISPR-Cas9工程绵羊在农业和生物医学研究中的应用。(生物谷 Bioon.com)

参考文献

Yan Li et al. MDM2 antagonists promote CRISPR/Cas9-mediated precise genome editing in sheep primary cells. Mol Ther Nucleic Acids. 2023 Jan 2; 31:309-323. doi: 10.1016/j.omtn.2022.12.020.


 
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