Enhanced proofreading governs CRISPR–Cas9 targeting accuracy

Cas9 核酸酶 校对 清脆的 基因组编辑 计算生物学 引导RNA 费斯特共振能量转移 基因组 生物 遗传学 DNA 聚合酶 基因 物理 荧光 量子力学
作者
Janice S. Chen,Yavuz S. Dagdas,Benjamin P. Kleinstiver,Moira M. Welch,Alexander A. Sousa,Lucas B. Harrington,Samuel H. Sternberg,J. Keith Joung,Ahmet Yıldız,Jennifer A. Doudna
出处
期刊:Nature [Nature Portfolio]
卷期号:550 (7676): 407-410 被引量:997
标识
DOI:10.1038/nature24268
摘要

A new engineered version of SpCas9, called HypaCas9, displays enhanced accuracy of editing without significant loss of efficiency at the desired target. One of the main concerns about the use of CRISPR in genomic editing is the possibility of 'off-target' events. Scientists have been modifying the central enzyme involved in CRISPR editing, Cas9 or its homologues, to reduce this unwanted property. Jennifer Doudna and colleagues describe a new version of this nuclease, HypaCas9, which enables more accurate editing, without substantial loss of efficiency on the desired target. The RNA-guided CRISPR–Cas9 nuclease from Streptococcus pyogenes (SpCas9) has been widely repurposed for genome editing1,2,3,4. High-fidelity (SpCas9-HF1) and enhanced specificity (eSpCas9(1.1)) variants exhibit substantially reduced off-target cleavage in human cells, but the mechanism of target discrimination and the potential to further improve fidelity are unknown5,6,7,8,9. Here, using single-molecule Förster resonance energy transfer experiments, we show that both SpCas9-HF1 and eSpCas9(1.1) are trapped in an inactive state10 when bound to mismatched targets. We find that a non-catalytic domain within Cas9, REC3, recognizes target complementarity and governs the HNH nuclease to regulate overall catalytic competence. Exploiting this observation, we design a new hyper-accurate Cas9 variant (HypaCas9) that demonstrates high genome-wide specificity without compromising on-target activity in human cells. These results offer a more comprehensive model to rationalize and modify the balance between target recognition and nuclease activation for precision genome editing.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
浅梦星河完成签到,获得积分10
1秒前
kyrie完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
2秒前
2秒前
2秒前
晚风完成签到,获得积分20
2秒前
3秒前
3秒前
cdercder应助MQRR采纳,获得10
4秒前
852应助舒适的雁风采纳,获得30
4秒前
斩妖凉完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
酷酷的王发布了新的文献求助10
5秒前
田様应助浅梦星河采纳,获得10
5秒前
科研土人发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
Tong发布了新的文献求助150
5秒前
PHW完成签到,获得积分10
6秒前
王小少完成签到,获得积分10
6秒前
kkkkkkk_发布了新的文献求助10
6秒前
xiepeijuan完成签到,获得积分10
7秒前
dablack发布了新的文献求助10
7秒前
SciGPT应助小台农采纳,获得10
8秒前
晚风发布了新的文献求助10
8秒前
希望天下0贩的0应助huan采纳,获得10
8秒前
丘比特应助二东采纳,获得10
9秒前
9秒前
YY完成签到,获得积分10
10秒前
hyx发布了新的文献求助10
10秒前
豆豆小baby完成签到,获得积分10
10秒前
毛毛妈完成签到,获得积分10
10秒前
折柳完成签到 ,获得积分10
10秒前
11秒前
yvonneday完成签到,获得积分20
11秒前
科研土人完成签到,获得积分10
11秒前
文鞅完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
youknowdcf完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Gay and Lesbian Asia 1000
Density Functional Theory: A Practical Introduction, 2nd Edition 840
J'AI COMBATTU POUR MAO // ANNA WANG 660
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3759052
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3302118
关于积分的说明 10120757
捐赠科研通 3016445
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1656496
邀请新用户注册赠送积分活动 790469
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 753886