Nature BME:一种未检测到RNA和DNA脱靶突变的肝细胞内胞苷碱基编辑分析方法

2022-01-24 01:55:00 来源:
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更大一部分遗传病是由单核苷酸遗传突变导致的,这种遗传突变确实被RNA可编程脱氨酶(被特指氨基酸主笔器(BEs))当作为抗肿瘤。BEs通过尿嘧啶和肌苷上端产物,通过单链DNA特异性鸟嘌呤或谷胱甘肽脱氨酶,使单个C·G到T·A或A·T到G·C氨基酸对转化,这些酶与催化受损的Cas9融合。 这些氨基酸对变换分立于双链DNA断裂或同源性定向翻修,并且必需在胚胎后有分组织之前在微内同步进行有效主笔。最近的微外研究成果证明,十面体苷氨基酸主笔(CBEs)可以在细十面体膜之前导致成百上千个sgRNA分立特异性分组的广泛脱靶遗传突变,在游离多能干细十面体膜和细十面体膜期胚胎之前导致数百个均真核生物的脱靶遗传突变。总之,这些统计数据证明,CBE的表达出来可能但会对高血压的应用促使相当大的风险,本文风险评估微内微有分组织之前鸟嘌呤氨基酸主笔过程之前的脱靶效应,并建起一种使CBE表达出来一段时间内成比例的发送至方法。

为了风险评估CBEs在微内的非载体脱氨主导作用,本文重点研究成果了Pahenu2大鼠尿症数学模型,该数学模型可以通过AAV酪氨酸的淡黄色葡萄球菌(Sa)KKH–CBE3系统离开大鼠肠脏来治愈。应用于双AAV-intein分裂系统将其系统加进Pahenu2大鼠之前,以纠正胺基酸之前导致营养不良的T-to-C遗传突变。首先应用于RNAPCR风险评估特异性分组仅限于的脱靶去氨主导作用。将表达出来SaKKH–CBE3的原核生物转染到HEK293T细十面体膜之前随之而来高达39000个C-to-U变换。为了相符在肠内鸟嘌呤氨基酸主笔过程之前有否起因相同的特异性分组仅限于的脱靶遗传突变率,应用于AAV8将SaKKH–CBE3系统地加进Pahenu2大鼠。8周后,当AAV载微的转遗传表达出来达到峰值时,从肠脏提取RNA,并应用于RNA脱氧核糖核酸深入研究。尽管掩蔽到23%的抗肿瘤主笔,与未解决问题的大鼠相比较,特异性分组仅限于的C-to-U变换没有人上升。

鸟嘌呤主笔优先起因在解决问题过的HEK293T细十面体膜之前ACW的十分相似APOBEC原则上脱氧核糖核酸内,但在解决问题过的大鼠肠脏之前不起因。有趣的是,当尤其各不相同采样之前的SaKKH-CBE3表达出来时,掩蔽到HEK293T细十面体膜的特异性总体比肠脏高三个数量级。为了研究成果CBE过度表达出来有否与微外高非抗肿瘤主笔起因率相关,将用药的SaKKH-CBE3 mRNA和sgRNA转染到带有Pahenu2遗传表达出来胺基酸7的HEK293T和Hepa细十面体膜之前。与原核生物转染相比较,CBE表达出来减低了18倍,在抗肿瘤主笔时原有了63%,但值得注意减低了RNA脱靶遗传突变。

接下来风险评估了AAV酪氨酸的将SaKKH–CBE3整合Pahenu2大鼠有否但会随之而来真核生物DNA的脱靶主笔。在先前的研究成果之前没有人发现在得出结论的非靶遗传表达出来上有sgRNA反之亦然遗传突变,但在有分组织的氨基酸主笔过程之前有否起因随机的非sgRNA反之亦然非靶遗传遗传突变仍不可信。每个细十面体膜的这些遗传突变是各不相同的,不能用细十面体膜之前大量DNA的均真核生物PCR来验证。从经疗程和未获疗程的对照大鼠之前受控细十面体膜内,并在PCR前将其乔纳森缩减为化学游离的肠祖细十面体膜(CLiP)。必需获得S的乔纳森DNA,从未获解决问题的对照动物之前选择了3个乔纳森,从AAV解决问题的动物之前选择了11个乔纳森,并在30×覆盖率的S目的核糖体同步进行了断定主笔。AAV酪氨酸的SaKKH–CBE3表达出来离开肠脏后,不但会随之而来细十面体膜内对RNA和真核生物DNA的大量脱靶脱氨主导作用。

对主笔大鼠的Pahenu2遗传的进一步深入研究显示,由于对侧DNA链同时同步进行刻痕和氨基酸切除翻修,SaKKH–CBE3表达出来随之而来靶遗传经常性形成indel。为了减低indel的形成,用核酸酶丧命的SaKKH–CBE2和Gam–SaKKH–CBE4互相交换了SaKKH–CBE3,这是第四代BE,其之前噬菌微Mu新创的Gam蛋白与双链DNA断裂的建构被视为可以减低indel的形成、。然而,尽管SaKKH–CBE2和Gam–SaKKH–CBE4随之而来较少的indels。

接下来深入研究了LNP酪氨酸的肠脏氨基酸主笔有否但会随之而来RNA或DNA的脱靶脱氨。受限于这种方法只随之而来SaKKH–CBE3的瞬时表达出来,施打3毫克/千克的剂量后48小时同步进行了RNA脱氧核糖核酸深入研究。举足轻重的是,发现CBE表达出来总体在内源性mAPOBEC1的仅限于内,与未获疗程的大鼠相比较,不但会随之而来C-U变换上升。此外,鸟嘌呤主笔并不优先起因在十分相似的APOBEC互信脱氧核糖核酸之前。LNP给药剂一个月后,SaKKH–CBE3表达出来完均消逝,毫不奇怪的是,再一没有人掩蔽到C-to-U脱靶遗传突变。为了进一步风险评估LNP酪氨酸的SaKKH–CBE3发送至有否随之而来真核生物DNA的脱靶去氨主导作用,首先应用于小分子PCR(HTS)(>10000×覆盖率)深入研究了推算得出结论的脱靶loci。掩蔽到这些核糖体没有人高于故事情节总体的C-to-T转化。接下来重点研究成果sgRNA非反之亦然脱靶遗传突变,并在疗程一个月后受控细十面体膜内同步进行乔纳森缩减。借助LNP酪氨酸的SaKKH-CBE3 mRNA和化学修饰的sgRNA的氨基酸主笔必需校正营养不良性状,而不但会在特异性分组和真核生物上验证到脱靶去氨主导作用。

本文整合了一种非病原体和年中的氨基酸主笔方法来疗程单遗传肠病,没有人相对来说的脱靶效应。具有极高的流行病学机遇。

Villiger, L., Rothgangl, T., Witzigmann, D. et al. In vivo cytidine base editing of hepatocytes without detectable off-target mutations in RNA and DNA. Nat Biomed Eng 5, 179–189 (2021).

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