将DNA修复模板与Cas9共价连接可增加Cas9介导的同源重组修复效率

作者：张馨予

哺乳动物细胞修复双链断口（doublestranded break,DSB）主要通过2条途径：非同源末端连接（nonhomologous end joining,NHEJ）和同源定向修复（homology-directed repair,HDR）。发生频率较高的NHEJ易在DSB处发生indel，而选择性发生的HDR途径可被利用来插入外源DNA至基因组。HDR应用价值较大，但它受限于重组效率低。已有报道通过抑制NHEJ的小分子或上调HDR途径来增强HDR，还有通过调节细胞周期或暂时性控制Cas9表达。虽然已报道的这些方法可增加HDR效率高达10倍，但是存在对细胞生长有副作用等缺点。

该研究论述了一个增加HDR效率的策略：如图1所示，将供体DNA通过一个融合的HUH核酸内切酶PCV共价连接到Cas9/gRNA核糖核蛋白（Cas9/guideRNA ribonucleoprotein,RNP）复合体上，这样保证供体DNA存在于DSB处，增加DSB处供体DNA的浓度，并减少反应的维度，从而提高Cas9介导的同源重组修复效率。