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方法有

2022-01-03 00:20:19 来源:
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较大一部分遗传病是由单核苯甲酸酸变异引起的,这种变异不太可能被RNA微控制器脱甲醇酶(被称为序列撰稿人器(BEs))当作为机理。BEs通过尿嘧啶和肌苯甲酸之前间产物,通过核酸DNA选择性鸟嘌呤或腺苯甲酸脱甲醇酶,使单个C·G到T·A或A·T到G·C外显子转成,这些酶与催化受损的Cas9融合。 这些外显子反转实质上于支链DNA断裂或同源定向翻修,并且尽可能在有丝分裂后小组织之前在纤内同步进行有效撰稿人。近来的纤外深入研究表明,胞苯甲酸序列撰稿人(CBEs)可以在巨噬细胞之前引起成千上万个sgRNA实质上磷酸化小组的尤其脱靶变异,在正向多能干巨噬细胞和巨噬细胞期受精之前引起数百个全都线粒纤的脱靶变异。总之,这些数据表明,CBE的暗示可能会对患者的运用于带来不小的几率,本文检验纤内纤小组织之前鸟嘌呤序列撰稿人过程之前的脱靶效应,并成立一种使CBE暗示持续时间如此一来的传导分析方法。

为了检验CBEs在纤内的非靶向脱甲醇抑制作用,本文中长期深入研究了Pahenu2肠道尿症建模,该建模可以通过AAV内源性的金黄色病原体(Sa)KKH–CBE3该系统离开肠道肾脏脏来痊愈。用到双AAV-intein分裂该系统将其该系统导入Pahenu2肠道之前,以纠正外显子之前引起癌症的T-to-C变异。首先用到RNA核酸检验磷酸化小组以内的脱靶去甲醇抑制作用。将暗示SaKKH–CBE3的质粒转染到HEK293T巨噬细胞之前随之而来平均39000个C-to-U反转。为了确定在肾脏内鸟嘌呤序列撰稿人过程之前否起因类似的磷酸化小组以内的脱靶变异率,用到AAV8将SaKKH–CBE3该系统地导入Pahenu2肠道。8紧接著,当AAV载纤的转性状暗示达到峰值时,从肾脏脏分离出RNA,并用到RNA序列分析。尽管辨别到23%的机理撰稿人,与若有的大鼠相对来说,磷酸化小组以内的C-to-U反转没提高。

鸟嘌呤撰稿人必要起因在处理方式过的HEK293T巨噬细胞之前ACW的众所周知APOBEC明确序列内,但在处理方式过的肠道肾脏脏之前不起因。有趣的是,当来得不同样本之前的SaKKH-CBE3暗示时,辨别到HEK293T巨噬细胞的磷酸化技术水平比肾脏脏高三个数量级。为了深入研究CBE过度暗示否与纤外高非机理撰稿人起因率特别,将低剂量的SaKKH-CBE3 mRNA和sgRNA转染到内含Pahenu2性状座外显子7的HEK293T和Hepa巨噬细胞之前。与质粒转染相对来说,CBE暗示减小了18倍,在机理撰稿人时原有了63%,但较大减小了RNA脱靶变异。

接下来检验了AAV内源性的将SaKKH–CBE3导入Pahenu2肠道否会随之而来线粒纤DNA的脱靶撰稿人。在原本的深入研究之前没辨认出在分析的非靶性状座上有sgRNA依赖性变异,但在小组织的序列撰稿人过程之前否起因随机的非sgRNA依赖性非靶性状变异仍不可信。每个巨噬细胞的这些变异是不同的,不能用巨噬细胞之前大量DNA的全都线粒纤核酸来样品。从经外科手术和未经外科手术的相比较肠道之前复合肾脏巨噬细胞,并在核酸前将其复制扩增为化学正向的肾脏祖巨噬细胞(CLiP)。尽可能获得S的复制DNA,从未经处理方式的相比较动物之前自由选择了3个复制,从AAV处理方式的动物之前自由选择了11个复制,并在30×覆盖率的S远距离位点同步进行了确认撰稿人。AAV内源性的SaKKH–CBE3暗示离开肾脏脏后,一定会随之而来肾脏巨噬细胞对RNA和线粒纤DNA的大量脱靶脱甲醇抑制作用。

对撰稿人肠道的Pahenu2性状的进一步分析辨识,由于对侧DNA链同时同步进行刻痕和序列切除翻修,SaKKH–CBE3暗示随之而来靶性状频繁构成indel。为了减小indel的构成,用核酸酶失踪的SaKKH–CBE2和Gam–SaKKH–CBE4交换了SaKKH–CBE3,这是第四代BE,其之前噬菌纤Mu独有的Gam蛋白与支链DNA断裂的紧密结合被认为可以减小indel的构成、。然而,尽管SaKKH–CBE2和Gam–SaKKH–CBE4随之而来较少的indels。

接下来分析了LNP内源性的肾脏脏序列撰稿人否会随之而来RNA或DNA的脱靶脱甲醇。考虑到这种分析方法只随之而来SaKKH–CBE3的震荡暗示,注射3毫克/千克的剂量后48全程同步进行了RNA序列分析。关键性的是,辨认出CBE暗示技术水平在内源性mAPOBEC1的以内内,与未经外科手术的大鼠相对来说,一定会随之而来C-U反转提高。此外,鸟嘌呤撰稿人并不必要起因在众所周知的APOBEC共识序列之前。LNP给药一个月后,SaKKH–CBE3暗示实际上都消亡,毫不奇怪的是,随即没辨别到C-to-U脱靶变异。为了进一步检验LNP内源性的SaKKH–CBE3传导否随之而来线粒纤DNA的脱靶去甲醇抑制作用,首先用到高通量核酸(HTS)(>10000×覆盖率)分析了推算分析的脱靶loci。辨别到这些位点没很低氛围技术水平的C-to-T转成。接下来中长期深入研究sgRNA非依赖性脱靶变异,并在外科手术一个月后复合肾脏巨噬细胞同步进行复制扩增。来进行LNP内源性的SaKKH-CBE3 mRNA和化学修饰的sgRNA的序列撰稿人尽可能校正癌症性状,而一定会在磷酸化小组和线粒纤上样品到脱靶去甲醇抑制作用。

本文开发了一种非病原和短暂的序列撰稿人分析方法来外科手术单性状肾脏病,没明显的脱靶效应。具有很高的诊疗脆弱性。

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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