Structural basis for mismatch surveillance by CRISPR–Cas9

Cas9 清脆的 DNA 劈理(地质) 基因组编辑 引导RNA 计算生物学 复式(建筑) 核糖核酸 生物 细胞生物学 化学 生物物理学 遗传学 基因 断裂(地质) 古生物学
作者
Jack P.K. Bravo,Mu‐Sen Liu,Grace Hibshman,Tyler L. Dangerfield,Kyungseok Jung,Ryan S. McCool,Kenneth A. Johnson,David W. Taylor
出处
期刊:Nature [Springer Nature]
卷期号:603 (7900): 343-347 被引量:115
标识
DOI:10.1038/s41586-022-04470-1
摘要

CRISPR-Cas9 as a programmable genome editing tool is hindered by off-target DNA cleavage1-4, and the underlying mechanisms by which Cas9 recognizes mismatches are poorly understood5-7. Although Cas9 variants with greater discrimination against mismatches have been designed8-10, these suffer from substantially reduced rates of on-target DNA cleavage5,11. Here we used kinetics-guided cryo-electron microscopy to determine the structure of Cas9 at different stages of mismatch cleavage. We observed a distinct, linear conformation of the guide RNA-DNA duplex formed in the presence of mismatches, which prevents Cas9 activation. Although the canonical kinked guide RNA-DNA duplex conformation facilitates DNA cleavage, we observe that substrates that contain mismatches distal to the protospacer adjacent motif are stabilized by reorganization of a loop in the RuvC domain. Mutagenesis of mismatch-stabilizing residues reduces off-target DNA cleavage but maintains rapid on-target DNA cleavage. By targeting regions that are exclusively involved in mismatch tolerance, we provide a proof of concept for the design of next-generation high-fidelity Cas9 variants.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
Lucien给诚心的冰旋的求助进行了留言
1秒前
奈何完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
SYX完成签到 ,获得积分10
4秒前
研学小子完成签到,获得积分10
4秒前
123发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Druid完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
啦啦啦完成签到,获得积分10
6秒前
太阳花发布了新的文献求助20
8秒前
米奇完成签到 ,获得积分10
8秒前
谷粱向秋完成签到 ,获得积分10
9秒前
共享精神应助害羞的紫伊采纳,获得10
9秒前
大方沛文发布了新的文献求助10
9秒前
无妍完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
phyllis发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
XZY发布了新的文献求助10
11秒前
123完成签到,获得积分20
13秒前
清爽含灵发布了新的文献求助10
13秒前
qing完成签到 ,获得积分10
14秒前
Jerry完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
谢小豆发布了新的文献求助10
22秒前
安静夏兰发布了新的文献求助400
23秒前
今后应助机智的香菱采纳,获得10
23秒前
24秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
思源应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
孙同学完成签到,获得积分10
25秒前
在水一方应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
25秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
cctv18应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
25秒前
高分求助中
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 400
Diffusion in Solids: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
Phase Diagrams: Key Topics in Materials Science and Engineering 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2452290
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2124976
关于积分的说明 5409431
捐赠科研通 1853827
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922018
版权声明 562273
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493261