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基于CRISPR/dCas9的可编程表观遗传编辑系统可实现基因座靶向组蛋白瓜氨酸化和精确转录调控
作者:小柯机器人 发布时间:2024/6/9 22:53:36

中国科学院天津工业生物技术研究所Chaoguang Tian等研究人员合作发现,基于CRISPR/dCas9的可编程表观遗传编辑系统可实现基因座靶向组蛋白瓜氨酸化和精确转录调控。相关论文于2024年6月6日在线发表在《遗传学报》上。

研究人员通过将来自Porphyromonas gingivalis的肽酰精氨酸脱氨酶PPAD与dCas9融合,开发了一种可编程的表观遗传编辑器。在gRNA的辅助下,PPAD-dCas9可以将肽酰精氨酸脱氨酶招募到特定的基因组位点,从而实现对表观遗传学景观的直接操纵和基因表达的调控。
瓜氨酸化编辑器可以对人类目标基因座上的组蛋白 H3R2、8、17和26进行特定位点操作,从而以特定位点的方式激活或抑制不同的基因。此外,瓜氨酸化编辑器的表观遗传效应具有特异性和持续性。这种表观遗传编辑器为探索组蛋白瓜氨酸化的基因调控提供了准确而高效的工具。

据悉,组蛋白瓜氨酸化是由肽基精氨酸脱氨酶介导的一种重要的翻译后修饰,对许多生理过程和表观遗传调控至关重要。然而,组蛋白瓜氨酸化与特定基因调控之间的因果关系仍未解决。

附:英文原文

Title: A programmable CRISPR/dCas9-based epigenetic editing system enabling loci-targeted histone citrullination and precise transcription regulation

Author: Lang Rao a, Chaoguang Tian a

Issue&Volume: 2024/06/06

Abstract: Histone citrullination, an important post-translational modification mediated by peptidyl arginine deiminases, is essential for many physiological processes and epigenetic regulation. However, the causal relationship between histone citrullination and specific gene regulation remains unresolved. In this study, we develop a programmable epigenetic editor by fusing the peptidyl arginine deiminase PPAD from Porphyromonas gingivalis with dCas9. With the assistance of gRNA, PPAD-dCas9 can recruit peptidyl arginine deiminases to specific genomic loci, enabling direct manipulation of the epigenetic landscape and regulation of gene expression. Our citrullination editor allows for site-specific manipulation of histone H3R2,8,17 and 26 at target human gene loci, resulting in the activation or suppression of different genes in a locus-specific manner. Moreover, the epigenetic effects of the citrullination editor are specific and sustained. This epigenetic editor offers an accurate and efficient tool for exploring gene regulation of histone citrullination.

DOI: 10.1016/j.jgg.2024.05.010

Source: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1673852724001231

期刊信息

Journal of Genetics and Genomics《遗传学报》,创刊于1974年。隶属于爱思唯尔出版集团,最新IF:5.9

官方网址:https://www.sciencedirect.com/journal/journal-of-genetics-and-genomics
投稿链接:https://www2.cloud.editorialmanager.com/jgg/default2.aspx