Improved prime editors enable pathogenic allele correction and cancer modelling in adult mice.
Improved prime editors enable pathogenic allele correction and cancer modelling in adult mice.
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DOI：
10.1038/s41467-021-22295-w
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发表时间：
2021-04-09
影响因子：
16.6
通讯作者：
Xue W
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu P;Liang SQ;Zheng C;Mintzer E;Zhao YG;Ponnienselvan K;Mir A;Sontheimer EJ;Gao G;Flotte TR;Wolfe SA;Xue W
Prime 编辑器 (PE) 无需利用双链 DNA 断裂或外源供体 DNA 作为模板即可介导基因组修饰。 PE 基于引物编辑引导 RNA (pegRNA) 内编码的模板序列，促进基因组内的核苷酸替换或局部插入或删除。然而，prime编辑在成年小鼠中的功效尚未确定。在这里，我们报告了一种基于 NLS 优化的 SpCas9 的 Prime 编辑器，它提高了荧光报告细胞和培养细胞系内源基因座的基因组编辑效率。利用这种基因组修饰系统，我们还可以通过体细胞编辑在成年小鼠中播种肿瘤的形成。最后，我们成功地利用双腺相关病毒（AAV）来传递分裂内含肽编辑器，并证明该系统能够纠正小鼠肝脏中的致病性突变。我们的研究结果进一步证实了这种基因组编辑技术在体内定向安装序列修饰的广泛潜力，对疾病建模和校正具有重要意义。 Prime 编辑器在其 pegRNA 中使用模板序列来促进核苷酸替换或局部插入缺失。在这里，作者使用 AAV 在体内传递分裂内含肽编辑器来纠正致病突变。
Prime editors (PEs) mediate genome modification without utilizing double-stranded DNA breaks or exogenous donor DNA as a template. PEs facilitate nucleotide substitutions or local insertions or deletions within the genome based on the template sequence encoded within the prime editing guide RNA (pegRNA). However, the efficacy of prime editing in adult mice has not been established. Here we report an NLS-optimized SpCas9-based prime editor that improves genome editing efficiency in both fluorescent reporter cells and at endogenous loci in cultured cell lines. Using this genome modification system, we could also seed tumor formation through somatic cell editing in the adult mouse. Finally, we successfully utilize dual adeno-associated virus (AAVs) for the delivery of a split-intein prime editor and demonstrate that this system enables the correction of a pathogenic mutation in the mouse liver. Our findings further establish the broad potential of this genome editing technology for the directed installation of sequence modifications in vivo, with important implications for disease modeling and correction. Prime editors use a template sequence within their pegRNA to facilitate nucleotide substitutions or local indels. Here the authors use AAVs to deliver a split-intein prime editor in vivo to correct a pathogenic mutation.
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