Creating resistance to avian influenza infection through genome editing of the ANP32 gene family.
Creating resistance to avian influenza infection through genome editing of the ANP32 gene family.
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DOI：
10.1038/s41467-023-41476-3
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发表时间：
2023-10-10
影响因子：
16.6
通讯作者：
Mcgrew, Mike J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Idoko-Akoh, Alewo;Goldhill, Daniel H.;Sheppard, Carol M.;Bialy, Dagmara;Quantrill, Jessica L.;Sukhova, Ksenia;Brown, Jonathan C.;Richardson, Samuel;Campbell, Ciara;Taylor, Lorna;Sherman, Adrian;Nazki, Salik;Long, Jason S.;Skinner, Michael A.;Shelton, Holly;Sang, Helen M.;Barclay, Wendy S.;Mcgrew, Mike J.
对禽流感具有遗传抗性的鸡可以防止未来的爆发。在鸡中，甲型流感病毒（IAV）依赖于宿主蛋白ANP 32A。在这里，我们使用CRISPR/Cas9产生纯合基因编辑（GE）鸡，其中含有两个防止病毒聚合酶相互作用的ANP 32A氨基酸取代。在IAV攻击后，9/10编辑的鸡保持未感染。然而，用更高剂量的挑战导致突破性感染。突破性的IAV病毒含有IAV聚合酶基因突变，其赋予对编辑的鸡ANP 32A的适应性。出乎意料的是，这种病毒也在鸡胚胎中复制，编辑删除整个ANP 32A基因，而是选择替代的ANP 32蛋白家族成员，鸡ANP 32 B和ANP 32 E。去除ANP 32 B和ANP 32 E的额外基因组编辑消除了鸡细胞中的所有病毒生长。我们的数据说明了产生抗IAV鸡的第一个概念验证步骤，并表明需要多种遗传修饰来减少病毒逃逸。在鸡中，甲型流感病毒依赖于宿主蛋白ANP 32A。在这里，作者使用CRISPR/Cas9来产生纯合基因编辑的鸡，这些鸡含有两个防止病毒聚合酶相互作用的ANP 32A氨基酸取代。
Chickens genetically resistant to avian influenza could prevent future outbreaks. In chickens, influenza A virus (IAV) relies on host protein ANP32A. Here we use CRISPR/Cas9 to generate homozygous gene edited (GE) chickens containing two ANP32A amino acid substitutions that prevent viral polymerase interaction. After IAV challenge, 9/10 edited chickens remain uninfected. Challenge with a higher dose, however, led to breakthrough infections. Breakthrough IAV virus contained IAV polymerase gene mutations that conferred adaptation to the edited chicken ANP32A. Unexpectedly, this virus also replicated in chicken embryos edited to remove the entire ANP32A gene and instead co-opted alternative ANP32 protein family members, chicken ANP32B and ANP32E. Additional genome editing for removal of ANP32B and ANP32E eliminated all viral growth in chicken cells. Our data illustrate a first proof of concept step to generate IAV-resistant chickens and show that multiple genetic modifications will be required to curtail viral escape. In chickens, influenza A virus relies on host protein ANP32A. Here the authors use CRISPR/Cas9 to generate homozygous gene edited chickens containing two ANP32A amino acid substitutions that prevent viral polymerase interaction.
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