在一项新的研究中,高彩霞教授课题组基于截短的人APOBEC3胞嘧啶脱氨酶(A3Bctd)构建出两种新的CBE,并开发出一种高通量检测方法,用于评估植物CBE中不依赖于单向导RNA(sgRNA)的脱氨变化。
他们首先开发了一种快速、高通量且廉价的方法---nSaCas9介导的正交R环测定法---来评估植物中的CBE。在这种测定法中,正交CRISPR系统nSaCas9被用于在植物细胞中产生单链DNA(ssDNA)区域,作为不依赖于sgRNA的脱氨变化的靶标。为了评估nSaCas9介导的正交R环测定,他们将它与全基因组测序(WGS)测定进行了比较。
一致性的结果表明,nSaCas9介导的正交R-loop测定法为评估CBE的不依赖于sgRNA的脱靶活性提供了一种合理、快速和高通量的方法。
他们随后通过合理设计构建出16个A3Bctd脱氨酶变体,并评估了它们的在靶效率(on-target efficiency)和不依赖于sgRNA的脱靶活性。他们利用nSaCas9介导的正交R环测定法对这些A3Bctd-BE3变体进行了测试,并选择了7个与高效的在靶编辑活性和下降的脱靶活性相关的突变。之后,他们将这些突变进行组合,产生了9个新的具有双氨基酸或三氨基酸替换的A3Bctd-BE3变体。
通过这种方式,他们得到了两个新的CBE变体:A3Bctd-VHM-BE3和A3Bctd-KKR-BE3,这两个变体表现出高效的在靶活性和明显下降的不依赖于sgRNA的脱靶活性。
此外,这两种新的CBE变体在它们的靶位点上的编辑表现得更,主要产生单个和两个胞嘧啶(C)编辑。他们还通过全基因组测序验证了A3Bctd-VHM-BE3和A3Bctd-KKR-BE3的高特异性