Small molecules enhance CRISPR genome editing in pluripotent stem cells.
Small molecules enhance CRISPR genome editing in pluripotent stem cells.
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DOI：
10.1016/j.stem.2015.01.003
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发表时间：
2015-02-05
期刊：
影响因子：
23.9
通讯作者：
Qi, Lei S.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yu, Chen;Liu, Yanxia;Ma, Tianhua;Liu, Kai;Xu, Shaohua;Zhang, Yu;Liu, Honglei;La Russa, Marie;Xie, Min;Ding, Sheng;Qi, Lei S.
细菌CRISPR-Cas9系统已经成为通过非同源末端连接（NHEJ）进行序列特异性基因敲除的有效工具，但它对于基因组序列的精确编辑仍然效率低下。在这里，我们开发了一种基于荧光素酶的筛选方法，用于高通量鉴定可以通过同源定向修复（HDR）调节精确基因组编辑的化合物。使用我们的筛选方法，我们已经鉴定出可以增强CRISPR介导的HDR效率的小分子，对于大片段插入是3倍，对于点突变是9倍。有趣的是，我们还观察到抑制HDR的小分子可以增强由NHEJ介导的移码插入和缺失（indel）突变。所鉴定的小分子在不同的细胞类型中稳健地发挥作用，具有最小的毒性。小分子的使用提供了一种简单而有效的策略，以增强精确的基因组工程应用，并促进哺乳动物细胞中DNA修复机制的研究。
The bacterial CRISPR-Cas9 system has emerged as an effective tool for sequence-specific gene knockout through non-homologous end joining (NHEJ), but it remains inefficient for precise editing of genome sequences. Here we develop a reporter-based screening approach for high-throughput identification of chemical compounds that can modulate precise genome editing through homology-directed repair (HDR). Using our screening method, we have identified small molecules that can enhance CRISPR-mediated HDR efficiency, 3-fold for large fragment insertions and 9-fold for point mutations. Interestingly, we have also observed that a small molecule that inhibits HDR can enhance frame shift insertion and deletion (indel) mutations mediated by NHEJ. The identified small molecules function robustly in diverse cell types with minimal toxicity. The use of small molecules provides a simple and effective strategy to enhance precise genome engineering applications and facilitates the study of DNA repair mechanisms in mammalian cells.
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