精确基因编辑工具——Prime Editing

基因编辑是对基因组进行定点修饰,它是研究基因功能的重要手段。目前,常用的基因编辑器为CRISPR-Cas9系统。CRISPR-Cas9系统经过近十年的发展,已经在gRNA、PAM、单碱基编辑或者是多碱基编辑都有突破性的进展,但是想要真正做到特定碱基的任意变换,还是比较困难。

2019年哈佛大学的David Liu教授团队在CRISPR基础上开发了对活的生物体做精确基因编辑的方法——Prime editing。从理论上讲,Prime editing编辑能够实现现今所有编辑器的编辑效果。

Prime editing是在传统的CRISPR/Cas9基础上优化的技术,Prime editing由两部分组成,一是nCas9和改造的逆转录酶融合构成的效应蛋白——Cas9-逆转录酶,其二是pegRNA。与普通的gRNA不同,这种pegRNA不但能够结合想要进行编辑的特定DNA区域,还自带“逆转录模板”。

Cas9-逆转录酶会在pegRNA的引导下,精准地切开靶标DNA单链,然后根据“逆转录模板”,合成含有正确序列的DNA。细胞内的DNA修复机制会自动把这段新合成的序列整合进基因组。

Prime Editing原理

Prime Editing技术非常精确,它能够执行高度指定的删除、插入和碱基交换功能。与CRISPR技术下的其他技术最大的不同之处在于:不产生DNA双链断裂(DBS),也不需要DNA模板,就可以非常容易实现定向编辑。

Prime Editing的优势
(1)效率较高:比HDR效率高,理想情况下,可以达到30-40%的编辑效率;
(2)可以做较多种类的编辑:基因点突变、基因插入、基因敲除;
(3)极大减少了脱靶率。
专注基因编辑十几载,艾迪基因基于先导编辑PE (Prime Editing)技术全新研发的Bingo™平台 ,结合高效sgRNA设计与严格的单克隆筛选体系,可为客户定制多种类型的点突变细胞系。



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