High-yield genome engineering in primary cells using a hybrid ssDNA repair template and small-molecule cocktails

清脆的 基因组编辑 DNA Cas9 基因 质粒 转基因 模板 计算生物学 同源定向修复 基因组 生物 化学 分子生物学 遗传学 DNA修复 纳米技术 核苷酸切除修复 材料科学
作者
Brian R. Shy,Vivasvan S. Vykunta,Alvin Ha,Alexis Talbot,Theodore L. Roth,David N. Nguyen,Wolfgang Pfeifer,Yan Yi Chen,Franziska Blaeschke,Eric Shifrut,Shane Vedova,Murad R. Mamedov,Jing-Yi Chung,Hong Li,Ruby Yu,David Wu,Jeffrey L. Wolf,Thomas Martin,Carlos E. Castro,Lumeng Ye
出处
期刊:Nature Biotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:41 (4): 521-531 被引量:211
标识
DOI:10.1038/s41587-022-01418-8
摘要

Enhancing CRISPR-mediated site-specific transgene insertion efficiency by homology-directed repair (HDR) using high concentrations of double-stranded DNA (dsDNA) with Cas9 target sequences (CTSs) can be toxic to primary cells. Here, we develop single-stranded DNA (ssDNA) HDR templates (HDRTs) incorporating CTSs with reduced toxicity that boost knock-in efficiency and yield by an average of around two- to threefold relative to dsDNA CTSs. Using small-molecule combinations that enhance HDR, we could further increase knock-in efficiencies by an additional roughly two- to threefold on average. Our method works across a variety of target loci, knock-in constructs and primary human cell types, reaching HDR efficiencies of >80–90%. We demonstrate application of this approach for both pathogenic gene variant modeling and gene-replacement strategies for IL2RA and CTLA4 mutations associated with Mendelian disorders. Finally, we develop a good manufacturing practice (GMP)-compatible process for nonviral chimeric antigen receptor-T cell manufacturing, with knock-in efficiencies (46–62%) and yields (>1.5 × 109 modified cells) exceeding those of conventional approaches. Combinations of single-stranded DNA repair templates and small molecules markedly enhance genome editing.
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
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
社区一流乡村说唱完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
yyy完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
烟花应助行悟采纳,获得10
2秒前
乐空思应助雪落香杉树采纳,获得50
3秒前
5秒前
liyingbin发布了新的文献求助10
6秒前
乐空思应助yangsir采纳,获得10
6秒前
6秒前
球球发布了新的文献求助10
7秒前
科研通AI6.3应助hyxxx采纳,获得10
7秒前
研友_Z7gV2Z发布了新的文献求助10
8秒前
小蘑菇应助蓝天采纳,获得10
9秒前
9秒前
生动诗柳完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
文城完成签到,获得积分10
10秒前
KYT2025发布了新的文献求助10
11秒前
科研通AI6.3应助文文娴采纳,获得10
12秒前
Owen应助球球采纳,获得10
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
17秒前
Lee发布了新的文献求助10
20秒前
火星上仰完成签到,获得积分10
21秒前
Xenia发布了新的文献求助10
21秒前
望除完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
26秒前
ming发布了新的文献求助10
30秒前
32秒前
蚕食发布了新的文献求助10
32秒前
乐乐应助zwen66采纳,获得10
32秒前
乐空思应助yangsir采纳,获得10
33秒前
shasha完成签到,获得积分10
36秒前
义气千风完成签到,获得积分10
36秒前
37秒前
38秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
Chemistry and Physics of Carbon Volume 15 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6407240
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8226390
关于积分的说明 17447265
捐赠科研通 5460006
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2885244
邀请新用户注册赠送积分活动 1861547
关于科研通互助平台的介绍 1701804