Sonogenetic control of multiplexed genome regulation and base editing.
Sonogenetic control of multiplexed genome regulation and base editing.
复制标题
多重基因组调控与碱基编辑的声遗传学控制。
DOI：
10.1038/s41467-023-42249-8
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发表时间：
2023-10-18
影响因子：
16.6
通讯作者：
Qi, Lei S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu, Pei;Foiret, Josquin;Situ, Yinglin;Zhang, Nisi;Kare, Aris J.;Wu, Bo;Raie, Marina N.;Ferrara, Katherine W.;Qi, Lei S.
以高精度操纵宿主基因组中的基因表达对于控制细胞功能和行为至关重要。在这里，我们提出了一个精确的，非侵入性的，和可调的策略，用于控制多个内源性基因的表达在体外和体内，利用超声作为刺激。通过在热休克启动子下设计超高效的dCas12a和效应器，我们展示了一种可以通过超声吸收产生的热能诱导激活的系统。该系统允许跨细胞类型（包括原代T细胞）的基因活化或碱基编辑的通用热诱导，并且能够使用单个指导RNA阵列进行多重基因活化。在小鼠模型中，由高强度聚焦超声引导的局部温度升高有效地触发植入细胞中的报告基因表达。我们的工作强调了超声作为一种临床可行的方法的潜力，通过精确的基因组和表观基因组工程来增强基于细胞和基因的治疗。体内基因的外源调控是重要的。在这里，作者报告了一种系统，该系统可以通过超声吸收产生的热能诱导激活，并使用它来控制基因激活和碱基编辑的诱导：他们将其应用于细胞系和小鼠模型。
Manipulating gene expression in the host genome with high precision is crucial for controlling cellular function and behavior. Here, we present a precise, non-invasive, and tunable strategy for controlling the expression of multiple endogenous genes both in vitro and in vivo, utilizing ultrasound as the stimulus. By engineering a hyper-efficient dCas12a and effector under a heat shock promoter, we demonstrate a system that can be inducibly activated through thermal energy produced by ultrasound absorption. This system allows versatile thermal induction of gene activation or base editing across cell types, including primary T cells, and enables multiplexed gene activation using a single guide RNA array. In mouse models, localized temperature elevation guided by high-intensity focused ultrasound effectively triggers reporter gene expression in implanted cells. Our work underscores the potential of ultrasound as a clinically viable approach to enhance cell and gene-based therapies via precision genome and epigenome engineering. Exogenous control of genes in vivo is important. Here the authors report a system that can be inducibly activated through thermal energy produced by ultrasound absorption and use this to control induction of gene activation and base editing: they apply this in cell lines and in a mouse model.
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影响因子：
3.5
作者：
Guilhon, E;Voisin, P;Moonen, CTW
通讯作者：
Moonen, CTW
DOI：
10.1126/science.aav4294
发表时间：
2018-11-16
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Harrington LB;Burstein D;Chen JS;Paez-Espino D;Ma E;Witte IP;Cofsky JC;Kyrpides NC;Banfield JF;Doudna JA
通讯作者：
Doudna JA
影响因子：
17.1
作者：
Fedorov VD;Themeli M;Sadelain M
通讯作者：
Sadelain M
DOI：
10.1109/58.31798
发表时间：
1989-09-01
影响因子：
3.6
作者：
EBBINI, ES
通讯作者：
EBBINI, ES
影响因子：
3.5
作者：
Liu J;Foiret J;Stephens DN;Le Baron O;Ferrara KW
通讯作者：
Ferrara KW