Predictable and precise template-free CRISPR editing of pathogenic variants.
Predictable and precise template-free CRISPR editing of pathogenic variants.
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DOI：
10.1038/s41586-018-0686-x
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发表时间：
2018-11
期刊：
影响因子：
64.8
通讯作者：
Sherwood RI
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shen MW;Arbab M;Hsu JY;Worstell D;Culbertson SJ;Krabbe O;Cassa CA;Liu DR;Gifford DK;Sherwood RI
在Cas9切割之后，没有供体模板的DNA修复通常被认为是随机的、异质的，并且在基因破坏之外是不切实际的。在这里，我们证明无模板Cas9编辑是可预测的，能够精确修复预测的基因型，从而纠正人类疾病相关突变。我们构建了一个包含2000个与DNA靶点配对的Cas9引导rna （gRNAs）的文库，并在delphi中进行了训练，delphi是一种机器学习模型，可以在五种人类和小鼠细胞系中以高精度（r = 0.87）预测1- 60 bp缺失和1-bp插入的基因型和频率。inDelphi预测，靶向人类基因组的Cas9 grna中有5-11%是“精确-50”的，产生的单一基因型占所有主要编辑产物的50%以上。我们通过实验确认了195个人类疾病相关等位基因中精确的50个插入和缺失，包括Hermansky-Pudlak综合征和Menkes病的原发患者源性成纤维细胞的致病等位基因向野生型基因型的校正。这项研究建立了一种精确的、无模板的基因组编辑方法。
Following Cas9 cleavage, DNA repair without a donor template is generally considered stochastic, heterogeneous, and impractical beyond gene disruption. Here, we show that template-free Cas9 editing is predictable and capable of precise repair to a predicted genotype, enabling correction of human disease-associated mutations. We constructed a library of 2,000 Cas9 guide RNAs (gRNAs) paired with DNA target sites and trained inDelphi, a machine learning model that predicts genotypes and frequencies of 1- to 60-bp deletions and 1-bp insertions with high accuracy (r = 0.87) in five human and mouse cell lines. inDelphi predicts that 5–11% of Cas9 gRNAs targeting the human genome are “precise-50”, yielding a single genotype comprising ≥50% of all major editing products. We experimentally confirmed precise-50 insertions and deletions in 195 human disease-relevant alleles, including correction in primary patient-derived fibroblasts of pathogenic alleles to wild-type genotype for Hermansky-Pudlak syndrome and Menkes disease. This study establishes an approach for precise, template-free genome editing.
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影响因子：
19
作者：
Ceccaldi R;Rondinelli B;D'Andrea AD
通讯作者：
D'Andrea AD
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作者：
Doench JG;Fusi N;Sullender M;Hegde M;Vaimberg EW;Donovan KF;Smith I;Tothova Z;Wilen C;Orchard R;Virgin HW;Listgarten J;Root DE
通讯作者：
Root DE
影响因子：
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作者：
Komor AC;Kim YB;Packer MS;Zuris JA;Liu DR
通讯作者：
Liu DR
通过 CRISPR/Cas9 介导的同源独立靶向整合进行体内基因组编辑
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作者：
Suzuki K;Tsunekawa Y;Hernandez-Benitez R;Wu J;Zhu J;Kim EJ;Hatanaka F;Yamamoto M;Araoka T;Li Z;Kurita M;Hishida T;Li M;Aizawa E;Guo S;Chen S;Goebl A;Soligalla RD;Qu J;Jiang T;Fu X;Jafari M;Esteban CR;Berggren WT;Lajara J;Nuñez-Delicado E;Guillen P;Campistol JM;Matsuzaki F;Liu GH;Magistretti P;Zhang K;Callaway EM;Zhang K;Belmonte JC
通讯作者：
Belmonte JC
DOI：
10.1126/science.1232033
发表时间：
2013-02-15
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Mali P;Yang L;Esvelt KM;Aach J;Guell M;DiCarlo JE;Norville JE;Church GM
通讯作者：
Church GM