Fusions of catalytically inactive RusA to FokI nuclease coupled with PNA enable programable site-specific double-stranded DNA breaks

核酸酶 福基 DNA 双绞线 分子生物学 生物 化学 遗传学 基因 等位基因 多态性(计算机科学)
作者
Ahmed Hamad Saleh,Gundra Sivakrishna Rao,Qiaochu Wang,Magdy M. Mahfouz
标识
DOI:10.1101/2024.12.03.626739
摘要

ABSTRACT Programmable site-specific nucleases have revolutionized the genome editing. However, these systems still face challenges such as guide dependency, delivery issues, and off-target effects. Harnessing the natural functions of structure-guided nucleases offer promising alternatives for generating site-specific double-strand DNA breaks. Yet, structure-guided nucleases require precise reaction conditions and validation for in-vivo applicability. To address these limitations, we developed the P NA- C oupled F okI-(d) R us A ( PC-FIRA ) system. PC-FIRA combines the sequence-specific binding ability of peptide nucleic acids (PNAs) with the catalytic efficiency of FokI nuclease fused to a structurally-guided inactive RusA resolvase (FokI-(d)RusA). This system allows for precise double-strand DNA breaks without the constraints of existing site-specific nuclease and structure-guided nucleases. Through in vitro optimizations, we achieved high target specificity and cleavage efficiency. This included adjusting incubation temperature, buffer composition, ion concentration, and cleavage timing. Diverse DNA structures, such as Holliday Junctions, linear, and circular DNA, were tested demonstrating the potential activity on different target forms. Further investigation has revealed the PC-FIRA system capacity for facilitating the precise deletion of large DNA fragments. This can be useful in cloning, large-fragment DNA assembly, and genome engineering, with promising applications in biotechnology, medicine, agriculture, and synthetic biology.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
彭于晏应助ning采纳,获得10
刚刚
社会主义接班人完成签到,获得积分10
1秒前
花城发布了新的文献求助30
1秒前
Ava应助poppy采纳,获得10
1秒前
歇歇发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
阳pipi发布了新的文献求助10
2秒前
李健应助为你博弈采纳,获得10
3秒前
Jeremychen发布了新的文献求助10
3秒前
月夙发布了新的文献求助10
3秒前
沙世平应助舒心金毛采纳,获得20
3秒前
3秒前
勤奋的猪完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
JF123_发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
周周发布了新的文献求助20
8秒前
8秒前
月夙完成签到,获得积分0
8秒前
8秒前
竹子完成签到,获得积分10
8秒前
我的阳光完成签到,获得积分10
9秒前
勇敢牛牛完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
田様应助呃呃采纳,获得10
9秒前
9秒前
阳光的安波完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
炙热的远侵完成签到,获得积分10
11秒前
认真的之桃完成签到,获得积分10
11秒前
温柔觅松完成签到 ,获得积分10
11秒前
宁静致远发布了新的文献求助10
11秒前
安guo发布了新的文献求助10
12秒前
DEAMSTY发布了新的文献求助10
12秒前
一斤布林发布了新的文献求助30
12秒前
科研小白完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
高分求助中
The late Devonian Standard Conodont Zonation 2000
Nickel superalloy market size, share, growth, trends, and forecast 2023-2030 2000
The Lali Section: An Excellent Reference Section for Upper - Devonian in South China 1500
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 890
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 800
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Fundamentals of Dispersed Multiphase Flows 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3258708
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2900498
关于积分的说明 8310704
捐赠科研通 2569753
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1395982
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 653340
邀请新用户注册赠送积分活动 631241