[注] 精密な遺伝子編集（Precise Genome Editing: PGE）
[出典] REVIEW "New advances in CRISPR/Cas-mediated precise gene-editing techniques" Richardson C, Kelsh RN, Richardson RJ. Dis Model Mech. 2023-02-27. https://doi.org/10.1242/dmm.049874 [著者所属] U Bristol, U Bath.
過去10年間で、CRISPR/Casベースの遺伝子編集は、大腸菌からゼブラフィッシュ、げっ歯類、大型哺乳類まで、さまざまなモデル生物に突然変異を発生させる強力なツールとなった。CRISPR/Casベースの遺伝子編集では、DNA二本鎖切断からの修復過程を介して挿入・欠失（インデル）を効果的に生成し、迅速な遺伝子破壊を可能にする。しかし、ヒトの遺伝性疾患の多くは、1塩基対の置換によって引き起こされ、その結果、タンパク質の機能がより微妙に変化するため、モデル系で再現するには、より複雑で精密な編集が必要となる。
しかし、PGEは、通常、特異性の低いインデルを生成する方法の10分の1以下の効率しかないため、PGE効率を向上させるために多くの努力が払われてきた [Fig. 1 引用右図参照]。このような最適化には、最適なガイドRNAと、目的とする変異を帯びたドナーDNAテンプレートの設計、
Casによる切断から編集が生じる仕組みを支えるDNA修復経路の調整 [Fig. 2引用左図参照]、代替メカニズムで編集を導入するCas9融合タンパク質の開発などがある。
しかし、PGEは、通常、特異性の低いインデルを生成する方法の10分の1以下の効率しかないため、PGE効率を向上させるために多くの努力が払われてきた [Fig. 1 引用右図参照]。このような最適化には、最適なガイドRNAと、目的とする変異を帯びたドナーDNAテンプレートの設計、
Casによる切断から編集が生じる仕組みを支えるDNA修復経路の調整 [Fig. 2引用左図参照]、代替メカニズムで編集を導入するCas9融合タンパク質の開発などがある。 本総説では、PGEの最適化における最近の進歩の概要と、ヒトの遺伝性疾患のモデル作製におけるその可能性を紹介する。
[構成]
はじめに
Box 1. 生体内PGEによる疾患モデル作製
CRISPR/CasシステムによるPGE
主要なDSB修復タンパク質を操作して修復経路の選択を調節する
低分子によるPGEの調節
細胞周期の停止とDSB分解のタイミングの最適化
gRNA設計の重要性
ドナー配列の合理的設計と限界
その他のDSB分解の調節を介したPGEの最適化アプローチ
BEとPE: 次世代PGE
結論
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