TOPO-seq揭示DNA拓扑结构诱导的Cas9及碱基编辑器脱靶效应

【字体: 时间:2025年04月03日 来源:Nature Chemical Biology 13

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  为解决CRISPR-Cas9脱靶检测中DNA拓扑结构影响被忽视的问题,研究人员开发了高通量高灵敏的TOPO-seq技术。该研究首次系统揭示了DNA拓扑结构可诱导Cas9和碱基编辑器在基因组范围内产生高错配(>50%位点含6个错配)的脱靶位点,并在造血干细胞中鉴定出47个真实脱靶位点(其中6个由拓扑结构特异性诱导)。这一发现为开发更安全的基因编辑疗法提供了关键方法学支撑。

  基因编辑领域迎来重大突破!最新研究通过革命性的TOPO-seq技术,首次揭开DNA三维结构(拓扑结构)对CRISPR-Cas9系统脱靶活性的神秘调控。传统方法只关注向导RNA(gRNA)序列错配,却忽视了DNA超螺旋等拓扑特征的影响。这项研究惊人地发现:超过50%的拓扑诱导脱靶位点竟能容忍高达6个碱基错配——这远超常规预测标准!

在造血干细胞治疗性gRNA的验证中,TOPO-seq一举捕获47个真实脱靶位点,其中6个是拓扑结构"特供"的隐蔽位点。这些位点往往藏在基因组高张力区域,就像DNA的"褶皱口袋"悄悄吸引Cas9"迷路"。研究还证实,碱基编辑器(base editors)同样会受拓扑结构"诱惑"产生意外编辑。

该成果不仅为基因治疗安全装上"拓扑雷达",更提示当前脱靶检测标准需要升级。想象一下,DNA就像扭麻花——它的三维构型直接影响Cas9剪刀的切割偏好。TOPO-seq正是解码这种"立体密码"的利器,将推动基因编辑向"零脱靶"时代迈进!

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