System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种新型双碱基编辑器rAGBE及其合成方法与应用技术_技高网

一种新型双碱基编辑器rAGBE及其合成方法与应用技术

技术编号:40002916 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-09 04:09
本发明专利技术公开了一种可产生多种碱基共同转化的新型双碱基编辑器rAGBE及其合成方法和应用,属于基因编辑领域。所述rAGBE双碱基编辑器包含腺嘌呤脱氨酶,胞嘧啶脱氨酶,能够靶向识别DNA序列的核酸酶和尿嘧啶糖基化酶。本发明专利技术的优点是:1、rAGBE双碱基编辑器不仅保留了原有双碱基编辑器所具有的A‑to‑G与C‑to‑T的同时转换,还可实现C‑to‑G、C‑to‑T和A‑to‑G任意组合的同时转换;2、同时构建了rAGBE‑SpRY,无PAM限制,适用性更强。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及基因编辑领域,本专利技术公开了一种新型双碱基编辑器ragbe及其合成方法与应用。


技术介绍

1、许多重要农艺性状的改良与单核苷酸变异(snv)有关。碱基编辑器(be)系统能够在不诱导dna双链断裂(dsb)的情况下进行碱基转换,因此被认为是产生snv相关饱和突变群体的有力工具。目前,cbe(胞嘧啶碱基编辑器)、abe(腺嘌呤碱基编辑器)、gbe(糖基化酶碱基编辑器)分别用于催化c-g转化为t-a、a-t转化为g-c和c-g转化为g-c的碱基对。

2、abe重要元件载体示意图示例:-nls-linker-tada8e-linker-cas9n-linker-nls

3、abe(a-to-g),腺嘌呤碱基编辑器,包含腺嘌呤脱氨酶,能够靶向识别dna序列的核酸酶(如可以识别ngg pam的cas9n蛋白与没有pam限制的cas9n的变体spryn)。cas9n蛋白识别pam,打开dna双链,腺嘌呤脱氨酶对腺嘌呤(a)进行脱氨形成次黄嘌呤(i),随后的dna复制中,i碱基被dna聚合酶识别为g,从而造成dna中原本的a-t碱基对变为g-c碱基对。

4、cbe重要元件载体示意图示例:-nls-linker-anc689-linker-ncas9-linker-ugi-linker-nls

5、cbe(c-to-t):胞嘧啶碱基编辑器,包含胞嘧啶脱氨酶(如pmcda1以及本专利技术中应用的anc689),能够靶向识别dna序列的核酸酶(如可以识别ngg pam cas9n蛋白与没有pam限制的cas9n的变体spryn),尿嘧啶糖基化酶抑制剂(ugi)。cas9n蛋白识别pam,打开dna双链,胞嘧啶脱氨酶对胞嘧啶(c)进行脱氨形成尿嘧啶(u),随后的dna复制中,u碱基被dna聚合酶识别为t,从而造成dna中原本的c-g碱基对变为t-a碱基对。但是,u碱基容易引起细胞中的碱基切除修复,即尿嘧啶糖基化酶会切割u碱基,形成无碱基位点(ap位点),从而生成大量副产物,因此在cbe中加入尿嘧啶糖基化酶抑制剂(ugi)。

6、gbe重要元件载体示意图示例:-nls-linker-anc689-linker-cas9n-linker-ung-linker-nls

7、gbe(c-to-g)糖基化酶碱基编辑器,包含胞嘧啶脱氨酶(如pmcda1以及本专利技术中应用的anc689),能够靶向识别dna序列的核酸酶(如识别ngg pam cas9n蛋白与没有pam限制的cas9n的变体spryn),尿嘧啶糖基化酶(如hung,rung以及本专利技术中用的udgx)。cas9蛋白识别pam,打开dna双链,胞嘧啶脱氨酶对胞嘧啶(c)进行脱氨形成尿嘧啶(u),随后,尿嘧啶糖基化酶会切割u碱基,形成无碱基位点(ap位点),在随后的修复中,ap位点被随机掺入碱基,但由于掺入碱基的偏好性,gbe能诱导c-to-g碱基转换,同时诱导包括c-to-t、c-to-a转换的副产物。

8、acbe重要元件载体示意图示例:-nls-linker-anc689-linker-tada8e-linker-cas9n-linker-ugi-ugi-linker-nls

9、acbe,近年来有不少acbe双碱基编辑器,如space,stemes,target-acemax等,这些都是abe和cbe的融合,仅能同时实现a-to-g与c-to-t的共同转换,转化类型仅限于此,不能满足农业发展需求。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是提供一种新型双碱基编辑器ragbe及其构建与应用,其可以解决现有技术中碱基同时转换类型少,仅能实现a-to-g与c-to-t的同时转换的缺点。

2、本专利技术采用以下技术方案:

3、一种新型双碱基编辑器ragbe,包括元件载体,所述元件载体包括:腺嘌呤脱氨酶,胞嘧啶脱氨酶,能够靶向识别dna序列的核酸酶和尿嘧啶糖基化酶。

4、所述ragbe碱基编辑器为-nls1-anc689-l1-tada8e-l1-cas9n-l2-udgx-nls2或-nls1-anc689-l1-tada8e-l1-spryn-l2-udgx-nls2。

5、l1与l2表示不同的连接序列

6、nls1与nls2表示不同的核定位信号;

7、anc689表示一种胞嘧啶脱氨酶

8、tada8e表示一种腺嘌呤脱氨酶

9、cas9n表示一种能够靶向识别dna序列的核酸酶,pam为ngg

10、spryn表示一种cas9n的变体,无pam限制

11、udgx表示一种尿嘧啶糖基化酶。

12、一新型双碱基编辑器ragbe的合成方法,包括以下步骤:

13、udgx进行水稻密码子优化并合成,将udgx取代cbemax中的ugi,获得gbe载体,从rabe8e扩增tada8e+l1,从cbemax扩增cas9n-l2序列,从gbe中扩增udgx-nls2,将上述扩增序列与spe i-bamh i酶切的cbemax进行同源重组,获得ragbe-ngg载体,分别从rabe8e-spry和ragbe-ngg中扩增tada8e-l1-spryn和l2-udgx–nls2,并与spe i-bamh i酶切的cbemax同源重组,获得ragbe-spry载体;用到的靶序列,即sgrna为:

14、sgrna-1为ctgtacaccaccaaaagtgg,pam为agg

15、sgrna-2为tgctgacatgcatgccctta,pam为tgg

16、sgrna-3为gtgtacagtagggggagatg,pam为cat

17、sgrna-4为ataaaccccctccaaccagg,pam为tgc

18、sgrna-5为gctgacatgcatgcccttat,pam为ggt

19、一种新型双碱基编辑器ragbe的应用,ragbe碱基编辑器不仅保留了原有双碱基编辑器所具有的a-to-g与c-to-t的同时转换功能,还可实现c-to-g、c-to-t和a-to-g任意组合的同时转换。

20、碱基编辑器ragbe-spry无pam限制。

21、所述应用为作物改良、定向进化和基础研究。

22、本专利技术的优点是:

23、1、ragbe碱基编辑器不仅保留了现有技术中a-to-g与c-to-t的共同编辑;还可实现c-to-g、c-to-t和a-to-g任意组合的同时转换。

24、2、同时构建了ragbe-spry,无pam限制,适用性更强。

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【技术保护点】

1.一种新型双碱基编辑器rAGBE,其特征在于,包括元件载体,所述元件载体包括:腺嘌呤脱氨酶,胞嘧啶脱氨酶,能够靶向识别DNA序列的核酸酶和尿嘧啶糖基化酶。

2.根据权利要求1所述的新型双碱基编辑器,其特征在于,所述rAGBE碱基编辑器为-NLS1-Anc689-L1-TadA8e-L1-Cas9n-L2-UDGX-NLS2或

3.一种如权利要求1或2所述的新型双碱基编辑器的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:

4.一种如权利要求1或2所述的新型双碱基编辑器的应用,其特征在于,

5.根据权利要求4所述的新型双碱基编辑器的应用,其特征在于,碱基编辑器rAGBE-SpRY无PAM限制。

6.根据权利要求4所述的新型双碱基编辑器的应用,其特征在于,所述应用为作物改良、定向进化和基础研究。

【技术特征摘要】

1.一种新型双碱基编辑器ragbe,其特征在于,包括元件载体,所述元件载体包括:腺嘌呤脱氨酶,胞嘧啶脱氨酶,能够靶向识别dna序列的核酸酶和尿嘧啶糖基化酶。

2.根据权利要求1所述的新型双碱基编辑器,其特征在于,所述ragbe碱基编辑器为-nls1-anc689-l1-tada8e-l1-cas9n-l2-udgx-nls2或

3.一种如权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员:张辉张文慧汪冲
申请(专利权)人:上海师范大学
类型:发明
国别省市:

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