Nature BME:一种未检测到RNA和DNA脱靶突变的肝细胞内胞苷碱基主笔方法

2022-01-10 04:51:34 来源:
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不小一部分遗传病是由单多肽变异引来的,这种变异意味著被RNA外设脱尿素酶(被称之为脱氧核糖核酸撰稿器(BEs))当作为靶标。BEs通过尿嘧啶和肌苷之中间催化反应,通过单链DNA酪尿素酸脱氧核糖核酸或腺苷脱尿素酶,使单个C·G到T·A或A·T到G·C脱氧核糖核酸对转化,这些酶与催化损害的Cas9融汇。 这些脱氧核糖核酸对转化独立于双螺旋DNA断裂或同源性定向修缮,并且能够在有丝分裂后三其组织之中在形体液来进行有效撰稿。在在的肾脏研究工作表明,胚苷脱氧核糖核酸撰稿(CBEs)可以在线粒形体之中引来成百上千个sgRNA独立RNA三组的广泛脱靶变异,在其会多能干线粒形体和线粒形体期胚胎之中引来数百个全DNA脱氧核糖核酸的脱靶变异。总之,这些数据表明,CBE的隐含可能才会对病患者的系统设计造成了不大的几率,本文审计形体液形体三其组织之中脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸撰稿操作过程之中的脱靶振荡,并建立一种使CBE隐含持续时间最小化的传递分析方法。

为了审计CBEs在形体液的非DNA表达脱尿素作用,本文着重研究工作了Pahenu2人形体内尿症建模,该建模可以通过AAV激活的暗红色链球菌(Sa)KKH–CBE3种系统离开人形体内肾脏来绝症。常用双AAV-intein分裂种系统将其种系统引入Pahenu2人形体内之中,以辩解外显子之中引来营养不良的T-to-C变异。首先常用RNA小分子审计RNA三组区域内的脱靶去尿素作用。将隐含SaKKH–CBE3的核酸转染到HEK293T线粒形体之中造成平均39000个C-to-U转化。为了确定在大肠内脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸撰稿操作过程之中有否频发多种不同的RNA三组区域内的脱靶变异率,常用AAV8将SaKKH–CBE3种系统地引入Pahenu2人形体内。8周后,当AAV载形体的转DNA隐含达到略低于时,从肾脏提取RNA,并常用RNA脱氧核糖核酸统计分析。尽管注意到到23%的靶标撰稿,与需注意方式的对照三组比起,RNA三组区域内的C-to-U转化没有人增大。

脱氧核糖核酸撰稿必要频发在处理方式过的HEK293T线粒形体之中ACW的多种不同APOBEC一致脱氧核糖核酸内,但在处理方式过的人形体内肾脏之中不频发。有趣的是,当较为有所不同取样之中的SaKKH-CBE3隐含时,注意到到HEK293T线粒形体的RNA水平比肾脏高三个数量级。为了研究工作CBE过分隐含有否与肾脏高非靶标撰稿感染率相关,将用药的SaKKH-CBE3 mRNA和sgRNA转染到含有Pahenu2STAT外显子7的HEK293T和Hepa线粒形体之中。与核酸转染比起,CBE隐含缩减了18倍,在靶标撰稿时延续了63%,但特别是在缩减了RNA脱靶变异。

紧接著审计了AAV激活的将SaKKH–CBE3导向Pahenu2人形体内有否才会造成DNA脱氧核糖核酸DNA的脱靶撰稿。在先前的研究工作之中没有人推测在预测的非靶STAT上有sgRNA相关联变异,但在三其组织的脱氧核糖核酸撰稿操作过程之中有否频发随机的非sgRNA相关联非靶DNA变异仍不清楚。每个线粒形体的这些变异是有所不同的,不能用线粒形体之中大量DNA的全DNA脱氧核糖核酸小分子来样品。从经病患和未经病患的对照人形体内之中分离大肠线粒形体,并在小分子前将其生化导入为有机化学其会的大肠祖线粒形体(CLiP)。能够获得S的生化DNA,从未经处理方式的对照生物之中选择了3个生化,从AAV处理方式的生物之中选择了11个生化,并在30×%的S目标肽链来进行了表明撰稿。AAV激活的SaKKH–CBE3隐含离开肾脏后,可能才会造成大肠线粒形体对RNA和DNA脱氧核糖核酸DNA的大量脱靶脱尿素作用。

对撰稿人形体内的Pahenu2DNA的促使统计分析推断,由于对侧DNA链同时来进行图纹和脱氧核糖核酸切除修缮,SaKKH–CBE3隐含造成靶DNA频密形成indel。为了缩减indel的形成,用选择性遇害的SaKKH–CBE2和Gam–SaKKH–CBE4交换了SaKKH–CBE3,这是第四代BE,其之中糖蛋白Mu衍生的Gam复合物与双螺旋DNA断裂的结合被并不认为可以缩减indel的形成、。然而,尽管SaKKH–CBE2和Gam–SaKKH–CBE4造成较少的indels。

紧接著统计分析了LNP激活的肾脏脱氧核糖核酸撰稿有否才会造成RNA或DNA的脱靶脱尿素。考虑到这种分析方法只造成SaKKH–CBE3的瞬时隐含,口服3毫克/千克的剂量后48小时来进行了RNA脱氧核糖核酸统计分析。不可忽视的是,推测CBE隐含水平在小分子mAPOBEC1的区域内内,与未经病患的对照三组比起,可能才会造成C-U转化增大。此外,脱氧核糖核酸撰稿并不必要频发在多种不同的APOBEC共识脱氧核糖核酸之中。LNP给药一个月后,SaKKH–CBE3隐含完全销声匿迹,绝不值得注意,旋即没有人注意到到C-to-U脱靶变异。为了促使审计LNP激活的SaKKH–CBE3传递有否造成DNA脱氧核糖核酸DNA的脱靶去尿素作用,首先常用小分子小分子(HTS)(>10000×%)统计分析了计算预测的脱靶loci。注意到到这些肽链没有人高于背景水平的C-to-T转化。紧接著着重研究工作sgRNA非相关联脱靶变异,并在病患一个月后分离大肠线粒形体来进行生化导入。利用LNP激活的SaKKH-CBE3 mRNA和有机化学修饰的sgRNA的脱氧核糖核酸撰稿能够可视营养不良表观,而可能才会在RNA三组和DNA脱氧核糖核酸上样品到脱靶去尿素作用。

本文联合开发了一种非HIV和短暂的脱氧核糖核酸撰稿分析方法来病患单DNA大肠病,没有人突出的脱靶振荡。不具备较高的临床前景。

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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