A chemically controlled Cas9 switch enables temporal modulation of diverse effectors.
A chemically controlled Cas9 switch enables temporal modulation of diverse effectors.
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DOI：
10.1038/s41589-023-01278-6
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发表时间：
2023-08
影响因子：
14.8
通讯作者：
Fowler, Douglas M. M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wei, Cindy T. T.;Popp, Nicholas A. A.;Peleg, Omri;Powell, Rachel L. L.;Borenstein, Elhanan;Maly, Dustin J. J.;Fowler, Douglas M. M.
CRISPR-Cas9已经产生了大量的效应子，包括靶向转录激活因子、碱基编辑器和主编辑器。目前用于诱导性调节Cas9活性的方法缺乏时间精度，并且需要广泛的筛选和优化。我们描述了一种通用的化学控制和快速激活的单组分DNA结合Cas9开关，ciCas 9，我们使用它来赋予对七种Cas9效应物的时间控制，包括两种胞苷碱基编辑器，两种腺嘌呤碱基编辑器，双碱基编辑器，主编辑器和转录激活因子。使用这些时间控制的效应子，我们分析了碱基编辑动力学，显示编辑在几小时内发生，并且核苷酸的快速早期编辑预测最终的编辑幅度。我们还揭示了在靶位点内的优选核苷酸处的编辑增加了旁观者编辑的频率。因此，ciCas 9开关提供了一种简单、通用的方法来产生化学控制的Cas9效应子，为未来的效应子工程提供信息，并为动力学研究提供精确的时间效应子控制。
CRISPR-Cas9 has yielded a plethora of effectors including targeted transcriptional activators, base editors, and prime editors. Current approaches for inducibly modulating Cas9 activity lack temporal precision and require extensive screening and optimization. We describe a versatile chemically-controlled and rapidly-activated single component DNA binding Cas9 switch, ciCas9, that we use to confer temporal control over seven Cas9 effectors including two cytidine base editors, two adenine base editors, a dual base editor, a prime editor and a transcriptional activator. Using these temporally controlled effectors, we analyze base editing kinetics, showing that editing occurs within hours and that rapid early editing of nucleotides predicts eventual editing magnitude. We also reveal that editing at preferred nucleotides within target sites increases the frequency of bystander edits. Thus, the ciCas9 switch offers a simple, versatile approach to generating chemically-controlled Cas9 effectors, informing future effector engineering and enabling precise temporal effector control for kinetic studies.
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