Nature | 桥接RNA直接可编程重组靶和供体DNA

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分享一篇发表在Nature上的文章,文章的题目为“Bridge RNAs direct programmable recombination of target and donor DNA”,通讯作者为Arc研究所的联合创始人和核心研究员,加州大学伯克利分校生物工程的Patrick D. Hsu助理教授,研究方向是基因编辑领域。


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基因组周围的可移动基因元件特别令人感兴趣,其中插入序列 (IS) 是一些最简单、紧凑的可移动基因元件,在细菌和古细菌中大量存在。许多表征的 IS 元件使用自编码的转座酶,通过蛋白质-DNA 相互作用识别末端反向重复序列 (TIR),由此对重编程其靶点造成了极大的挑战。而IS110元件通常缺乏TIR,并且似乎以序列特异性方式整合,靶向微生物基因组中的重复元件,其DNA 识别和重组机制尚不清楚,但先前的研究表明,重组酶开放阅读框侧翼元件的非编码末端调节重组酶的表达。
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在此,作者发现IS110元件经编码的重组酶重组后产生环状结构,启动表达结构化的非编码RNA,可以特异性地结合其编码的重组酶。此外,这个RNA包含两个内部环,通过碱基配对相互作用分别识别 IS110 DNA 供体及其基因组插入靶点,从而促进 DNA 重组。作者在体外重建了此重组体系,证明了此 RNA的桥连功能。通过构建重组报告基因系统,作者证明了桥RNA的靶结合环和供体结合环可以独立地重新编程,以指导两个不同DNA分子之间的序列特异性重组。
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总之,这篇文章报道了IS110重组系统,扩展了核酸引导系统的多样性,通过序列特异性插入、反转和切除实现了 DNA 的重编辑。
本文作者:LJF
责任编辑:LYC
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-024-07552-4
文章引用:DOI: 10.1038/s41586-024-07552-4



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