《表1 ABE碱基编辑系统优化表》

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《基于CRISPR/Cas系统的单碱基编辑技术研究进展》

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如今已经开发了几种版本的ABE，从ABE1.2发展至ABE7.10[6]。第一代ABE碱基编辑器是利用能直接作用于DNA的突变体Tad A*（D108N和A106V）构建而成的，命名为ABE1.2，但在哺乳动物细胞中的碱基编辑效率非常低，仅为3.2%；在ABE1.2基础上继续通过随机文库筛选新的突变位点，将Tad A上的2个点突变D147Y和E155V引入ABE1.2，构建出ABE2.1系统，碱基编辑效率提高到11%。接下来，在ABE2.1系统中融合表达wt Tad A或Tad A （2.1）*，分别构建出ABE2.9和ABE2.10，由于Tad A以同源二聚体的形式发挥作用，其中一个Tad A催化脱氨，而另一个Tad A作为催化底物tRNA有关位点，ABE2.9能将编辑效率有效提升至24%左右；在此基础上进一步引入突变，将Tad A上的3个新的点突变位点L84F、H123Y和I157F引入ABE2.9得到ABE3.1，效率可提高至29%±2.6%；将Tad A上的4个点突变H36L、R51L、S146C和K157N引入ABE3.1得到ABE5.1，通过大肠杆菌抗性筛选体系进一步优化了Tad A序列，虽能在细菌产生高效定点突变，但是在哺乳动物细胞中的突变效率却降低了；将ABE5.1两个Tad A亚基中N端无催化功能的亚基替换为wt Tad A，形成ABE5.3编辑系统，将编辑效率提升至22%～33%；ABE6.3通过已有突变的重新组合，以去除不利编辑效率达47%±5.8%（表1）；ABE7.10编辑系统继续引入突变以解决上述问题，其编辑效率显著提高，在人类细胞中编辑效率约为50%，还可保证极高的精确度和较低的脱靶效应[6]（图11）。