Versatile and robust genome editing with Streptococcus thermophilus CRISPR1-Cas9.

Autor: Agudelo D; Centre Hospitalier Universitaire de Québec Research Center-Université Laval, Québec, Québec G1V 4G2, Canada., Carter S; Centre Hospitalier Universitaire de Québec Research Center-Université Laval, Québec, Québec G1V 4G2, Canada., Velimirovic M; Centre Hospitalier Universitaire de Québec Research Center-Université Laval, Québec, Québec G1V 4G2, Canada., Duringer A; Centre Hospitalier Universitaire de Québec Research Center-Université Laval, Québec, Québec G1V 4G2, Canada., Rivest JF; Centre Hospitalier Universitaire de Québec Research Center-Université Laval, Québec, Québec G1V 4G2, Canada., Levesque S; Centre Hospitalier Universitaire de Québec Research Center-Université Laval, Québec, Québec G1V 4G2, Canada., Loehr J; Centre Hospitalier Universitaire de Québec Research Center-Université Laval, Québec, Québec G1V 4G2, Canada., Mouchiroud M; Centre de recherche de l'Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec (CRIUCPQ)-Université Laval, Québec, Québec G1V 4G5, Canada., Cyr D; Service de Génétique médicale, Département de Pédiatrie, Centre Hospitalier Universitaire de Sherbrooke (CHUS), et CRCHUS, Sherbrooke, Québec J1H 5N4, Canada., Waters PJ; Service de Génétique médicale, Département de Pédiatrie, Centre Hospitalier Universitaire de Sherbrooke (CHUS), et CRCHUS, Sherbrooke, Québec J1H 5N4, Canada., Laplante M; Centre de recherche de l'Institut universitaire de cardiologie et de pneumologie de Québec (CRIUCPQ)-Université Laval, Québec, Québec G1V 4G5, Canada.; Université Laval Cancer Research Centre, Québec, Québec G1V 0A6, Canada., Moineau S; Département de biochimie, de microbiologie, et de bio-informatique, Faculté des sciences et de génie, Université Laval, Québec, Québec G1V 0A6, Canada.; Groupe de recherche en écologie buccale, Faculté de médecine dentaire, Université Laval, Québec, Québec G1V 0A6, Canada.; Félix d'Hérelle Reference Center for Bacterial Viruses, Faculté de médecine dentaire, Université Laval, Québec, Québec G1V 0A6, Canada., Goulet A; Architecture et Fonction des Macromolécules Biologiques, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Campus de Luminy, 13288 Marseille Cedex 09, France.; Architecture et Fonction des Macromolécules Biologiques, Aix-Marseille Université, Campus de Luminy, 13288 Marseille Cedex 09, France., Doyon Y; Centre Hospitalier Universitaire de Québec Research Center-Université Laval, Québec, Québec G1V 4G2, Canada.; Université Laval Cancer Research Centre, Québec, Québec G1V 0A6, Canada.
Jazyk: angličtina
Zdroj: Genome research [Genome Res] 2020 Jan; Vol. 30 (1), pp. 107-117. Date of Electronic Publication: 2020 Jan 03.
DOI: 10.1101/gr.255414.119
Abstrakt: Targeting definite genomic locations using CRISPR-Cas systems requires a set of enzymes with unique protospacer adjacent motif (PAM) compatibilities. To expand this repertoire, we engineered nucleases, cytosine base editors, and adenine base editors from the archetypal Streptococcus thermophilus CRISPR1-Cas9 (St1Cas9) system. We found that St1Cas9 strain variants enable targeting to five distinct A-rich PAMs and provide a structural basis for their specificities. The small size of this ortholog enables expression of the holoenzyme from a single adeno-associated viral vector for in vivo editing applications. Delivery of St1Cas9 to the neonatal liver efficiently rewired metabolic pathways, leading to phenotypic rescue in a mouse model of hereditary tyrosinemia. These robust enzymes expand and complement current editing platforms available for tailoring mammalian genomes.
(© 2020 Agudelo et al.; Published by Cold Spring Harbor Laboratory Press.)
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