Highly efficient prime editing by introducing same-sense mutations in pegRNA or stabilizing its structure.
Highly efficient prime editing by introducing same-sense mutations in pegRNA or stabilizing its structure.
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通过在 pegRNA 中引入同义突变或稳定其结构进行高效的引物编辑
DOI：
10.1038/s41467-022-29339-9
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发表时间：
2022-03-29
影响因子：
16.6
通讯作者：
Chen J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Li X;Zhou L;Gao BQ;Li G;Wang X;Wang Y;Wei J;Han W;Wang Z;Li J;Gao R;Zhu J;Xu W;Wu J;Yang B;Sun X;Yang L;Chen J
Prime editor (PE) 是通过结合 Cas9 切口酶和工程化逆转录酶而开发的，可以介导活细胞中所有 12 种碱基替换和小插入或缺失，但其效率仍然较低。在这里，我们通过在 pegRNA 逆转录模板的适当位置引入同义突变来开发 spegRNA，将 PE 的碱基编辑效率提高高达 4,976 倍（平均 353 倍）。我们还通过改变 pegRNA 二级结构来开发 apegRNA，将 PE 的插入缺失编辑效率提高至 10.6 倍（平均 2.77 倍）。 spegRNA和apegRNA可以组合以进一步提高编辑效率。当spegRNA和apegRNA用于PE3和PE5系统时，sPE3、aPE3、sPE5和aPE5系统的效率均显着增强。本研究中开发的策略在某些以前无法编辑的位点实现了高效的prime编辑。 Prime 编辑器可以介导活细胞中所有十二种类型的碱基替换和小插入或缺失，但其效率仍然很低。在这里，作者将同义突变引入 pegRNA 以提高碱基编辑效率，并改变 pegRNA 二级结构以提高 indel 编辑效率。
Prime editor (PE), which is developed by combining Cas9 nickase and an engineered reverse transcriptase, can mediate all twelve types of base substitutions and small insertions or deletions in living cells but its efficiency remains low. Here, we develop spegRNA by introducing same-sense mutations at proper positions in the reverse-transcription template of pegRNA to increase PE’s base-editing efficiency up-to 4,976-fold (on-average 353-fold). We also develop apegRNA by altering the pegRNA secondary structure to increase PE’s indel-editing efficiency up-to 10.6-fold (on-average 2.77-fold). The spegRNA and apegRNA can be combined to further enhance editing efficiency. When spegRNA and apegRNA are used in PE3 and PE5 systems, the efficiencies of sPE3, aPE3, sPE5 and aPE5 systems are all enhanced significantly. The strategies developed in this study realize highly efficient prime editing at certain previously uneditable sites. Prime editors can mediate all twelve types of base substitutions and small insertions or deletions in living cells but its efficiency remains low. Here the authors introduce same-sense mutations into pegRNAs to increase base-editing efficiency and the pegRNA secondary structure was altered to increase indel-editing efficiency.
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