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

2021-12-06 02:38:17 来源:
分享:

尽管胺基酸撰稿器被广泛系统设计设计于最终目标点基因型,但是决定胺基酸撰稿结果的因素尚不极其清楚。

2020年7月末23日,迈耶学术该中心Did R. Liu团队在Cell 的网站出版篇名“Determinants of Base Editing Outcomes from Target Library Analysis and Machine Learning”的学术研究研究成果,该学术研究在哺乳动物蛋白质之前38,538个遗传物质统合特异普遍性上密切相关了11个胞嘧啶和乙酰胺基酸撰稿器(CBE和ABE)的脱氧核糖核酸-活普遍性亲密关系,并应系统设计设计于所得结果培训了BE-Hive,这是一种自然语言处理基本概念,可正确地得出胺基酸撰稿子代结果(R ≈0.9)和效领军(R≈0.7)。

学术研究技术人员以≥90%的正确地度缺失了3388个与疾病相关的SNV,其之前还包括675个基因型,其“毫无疑问”碱基被BE-Hive正确得出,因此未撰稿。该学术研究注意到了实际上未得出的C-to-G或C-to-A撰稿的决定因素,并运用这些注意到以≥90%的正确地普遍性缺失了174个病原普遍性SNV的编码脱氧核糖核酸。最后,该学术研究运用BE-Hive的见识来设计新颖的CBE比如说,以通气撰稿结果。这些注意到着迷了胺基酸撰稿,实现了实际上无法处理的最终目标的撰稿,并为新系统设计化撰稿器提供者了改进的撰稿机能。

另外,2020年7月末8日,迈耶学术该中心Did R. Liu及明尼苏达大学法学院Joseph D. Mougous协同无线通讯在Nature 的网站出版篇名“A bacterial cytidine deaminase toxin enables CRISPR-free mitochondrial base editing”的学术研究研究成果,该学术研究描绘了一种细菌间毒素,将其命名为DddA,它可以还原dsDNA之前胞磷酸的脱氨。该学术研究设计了无毒且无活普遍性的split-DddA半分子结构:DddA分割的一部分一组蛋白(特异普遍性激活子样效应子模组受体)和尿嘧啶糖基化一氧化氮的糅合,激发了无RNA的DddA衍生的胞嘧啶胺基酸撰稿器(DdCBE),可还原人mtDNA之前的C?G到T?A转化,不具备很高特异普遍性特异普遍性和产品。该学术研究应系统设计设计于DdCBEs建模本能蛋白质之前与疾病相关的mtDNA基因型,从而加剧呼吸速领军和氧化磷酸化的改变。都有CRISPR的DdCBE可以直观利用mtDNA,而不是去除因被基因表达脱氧核糖核酸切割而激发的mtDNA拷贝,这对肝细胞疾病的学术研究和潜在外科手术不具备广泛的意义。

2020年6月末29日,迈耶学术该中心Did Liu在Nature Biotechnology 的网站出版篇名“Programmable m6A modification of cellular RNAs with a Cas13-directed methyltransferase”的学术研究研究成果,该学术研究证明了不具备截短的METTL3甲基移出酶一组蛋白或者是METTL3:METTL14甲基移出酶复合物与核定位dCas13糅合体,可以对蛋白质质RNA同步进行特异普遍性m6A掺入,而前者的糅合受体脱靶活普遍性特别很低。跨多个肽链的独立蛋白质测定法证明,这种基因表达RNA磷酸化(TRM)系统设计以很高特异普遍性依赖性了有效的m6A装设在内源RNA特异普遍性物之前。最后,该学术研究说明了TRM可以诱导m6A依赖性的特异普遍性本丰度变化和同样普遍性剪接。这些注意到将TRM确立为系统设计设计于基因表达特异普遍性一组工程的用以,可以洞察单个m6A标记的极为重要作用并数据分析其机能极为重要作用。

2020年6月末22日,迈耶学术该中心Did Liu团队在Nature Biotechnology 的网站出版篇名“Genome editing with CRISPR–Cas nucleases, base editors, transposases and prime editors”的近期社论,该近期首先描绘已密切相关的Cas9和Cas12脱氧核糖核酸的天然基因突比如说,并详细介绍不具备扩大的基因表达范围和特异普遍性的Cas9和Cas12脱氧核糖核酸基因突比如说的联合开发。接下来,该近期讨论胺基酸撰稿器的联合开发和系统设计设计,这些撰稿器可直观装设点基因型而不必双链DNA断裂(DSB)或小分子DNA模板。最后,该近期归纳了新兴的CRISPR–Cas遗传物质撰稿用以,还包括依赖性原野段DNA聚合反应的Cas转座子和重一组酶,以及主要撰稿器,它们以取代许多现代DNA脱氧核糖核酸的方式将直接将撰稿后的脱氧核糖核酸复制到最终目标DNA肽链。

遗传物质DNA之前基因表达碱基的撰稿是学术研究和外科手术系统设计设计的一项极为重要机能。单碱基比如说(SNV)分之一占存留致病基因型的一半,因此有针对普遍性的点基因型可以促使遗传病的学术研究或潜在外科手术。实际上,学术研究技术人员联合开发了胞嘧啶胺基酸撰稿器(CBE)和乙酰胺基酸撰稿器(ABE),它们协同实现了所有四个过渡点基因型的基因表达(C→T,T→C,A→G ,以及G→A),并不具备很低的努力取代领军与不努力的插入和缺失(indels)比领军。

胺基酸撰稿的灵活普遍性着迷了不具备不同属普遍性的胺基酸撰稿器比如说的联合开发。在此之前,通过数据分析少量遗传物质肽链的撰稿结果来抽取这些属普遍性,通常同样这些肽链与更进一步的遗传物质撰稿学术研究几乎符合。但是,胺基酸撰稿器和最终目标脱氧核糖核酸彼此间的相互极为重要作用会以有用的,有时是不一般化的方式将影响撰稿结果。结果,取得不具备所才可效领军的所才可子代通常才可要对每个特异普遍性同步进行胺基酸撰稿和单向导RNA(sgRNA)同样的充分优化。

某些不适于系统设计设计于胺基酸撰稿的标准规范准则的可行最终目标会被忽略,因为系统设计设计于最终目标同样的简单准则未几乎捕获胺基酸撰稿的范围。对胺基酸撰稿的脱氧核糖核酸和脱氨酶决定因素同步进行系统设计,全盘的数据分析将提升我们对胺基酸撰稿器的明白,促使它们在直观撰稿系统设计设计程序之前的应系统设计设计于,并范本新胺基酸撰稿器的联合开发。

社论模式三幅(三幅源自Cell )

在这项学术研究之前,学术研究技术人员联合开发了举例来说38,538对sgRNA和靶脱氧核糖核酸对的文库,并将它们统合到三种哺乳动物蛋白质类型的遗传物质之前,以全盘密切相关8种流行CBE和ABE的胺基酸撰稿结果和脱氧核糖核酸-活普遍性亲密关系。学术研究技术人员数据分析了脱氨酶,脱氧核糖核酸背景和蛋白质类型在断定胺基酸撰稿激发的子代之前的极为重要作用,并联合开发了一种自然语言处理基本概念,可以在任何最终目标左边正确地得出胺基酸撰稿结果,还包括许多实际上不可得出的构造。

运用所得数据,学术研究技术人员系统设计设计了各种胺基酸撰稿器(还包括早先设计的比如说),将3388个与疾病相关的SNV的子代和2399个编码脱氧核糖核酸正确地地校正为野生型(≥90%的精度),还包括通过非标准规范的胺基酸撰稿结果。这些注意到大大拓展了我们对胺基酸撰稿的明白,并洞察了新和更进一步描绘的胺基酸撰稿器的新机能。

许多现代出处:

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:
广东燕岭医院 北京美莱医疗美容 佛山华美整形美容医院 烟台鹏爱整形美容医院 西安亚太医疗美容医院